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高安全静电防霾纱窗系统有效专利 实用

技术领域

[0001] 本实用新型涉及防霾纱窗技术领域,尤其是一种高安全静电防霾纱窗系统。

相关背景技术

[0002] PM2.5为环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物,它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重,关于PM2.5的危害,PM2.5像是一个载体,携带了许多有害物质,如细菌、致癌物多环芳烃、重金属等,PM2.5超标时会严重影响人体健康;
[0003] 传统的纱窗不具备除霾工功能,对于秋冬季常出现的雾霾天,只能采用尽量避免开窗的方式来降低室外PM2.5对室内人员的危害,但是窗户关闭后,室内的采光及通风性能又被牺牲;
[0004] 为此,现有技术中也出现了一些防霾纱窗,详见如下:
[0005] 申请号为CN 200720070742.7的中国实用新型专利提出了一种高压吸尘纱窗,其采用双层纱窗外接高压的方式,其窗纱均为用导线制作,两层窗纱分别连接与高压控制系统的正极和负极,为保证人员安全,须在两扇纱窗外边再增加具有很好绝缘效果的网,致使该高压吸尘纱窗透光透气性差,且多层窗纱光线干涉带来严重眩光,极大地影响纱窗的美观性;
[0006] 公开号为CN 205089177U中国实用新型专利提出的防霾纱窗,包括纱窗框和窗纱,纱窗框的四个外沿固定有第一橡胶磁贴,窗纱四边固定有第二橡胶磁贴,第二橡胶磁贴与第一橡胶磁贴相互吸合,窗纱为金属材质的窗纱,纱窗框外侧设有线圈,线圈与脉冲发生器相连,脉冲发生器与储能装置相连。该实用新型中,脉冲发生器工作的时候产生脉冲电压,脉冲电压使得线圈空间内形成电场,使空气电离、颗粒物荷电,吸附从窗户进入室内的雾霾颗粒。这种方式,不仅实现方式复杂,更会带来脉冲电场干扰影响其他电器使用,甚至带来居住者的不适感。
[0007] 公开号为CN 106014168A的中国专利公开了一种基于导静电纱网的隔霾窗,包括窗框,所述窗框由绝缘内框和外框组成,其中:所述窗框内设置有一层普通的金属网和一层导电纱网,所述导电纱网至少有一面具有尖端放电结构,所述金属网与导电纱网通过绝缘内框隔开,所述金属网通过导线接地,所述导电纱网与负静电包发生控制装置连接。此种方式的问题在于,实用上很少用户能够承受纱窗不断尖端放电的景象,不仅因其过分影响居住环境的舒适性,而且还会带来直接使用安全风险;
[0008] 鉴于此,如何避免纱窗在除霾时存在的安全风险、对家居舒适度的破坏、以及如何提高除霾效果是本领域技术人员急需要解决的技术问题。实用新型内容
[0009] 本实用新型要解决的技术问题是:为了解决现有技术中纱窗除霾实现难度大,除霾效率不佳的问题,现提供一种高安全静电防霾纱窗系统。
[0010] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种高安全静电防霾纱窗系统,包括外纱及高压发生器,所述外纱包括若干根导电丝,所述高压发生器的输出端串联第一电阻元件后接入导电丝,以此实现在高压发生器通电后,导电丝对空气中的颗粒物产生静电吸附或排斥;
[0011] 串联第一电阻元件则保障任何导体接近/触碰外纱产生中和放电时,高压发生器内部累积电荷对该过程的参与可以忽略,去除相关应用安全风险;
[0012] 开启高压发生器后,外纱中的导电丝附近产生静电场,悬浮在空气中邻近导电丝的中性颗粒物会被感应极化,也即中性颗粒物靠近导电丝的一端会被感应出与导电丝相反的电性,从而导致其被吸附到导电丝上,空气中原已自身荷电的悬浮颗粒物则会直接被导电丝吸附或排斥。因为空气中的雾霾、粉尘等悬浮颗粒只能经由外纱导电丝之间形成的网孔到达室内,颗粒物通过网孔时离导电丝很近,也容易被导电丝静电吸附,从而带来进入室内的空气中PM 2.5等雾霾颗粒含量大幅降低;
[0013] 同时,人体作为一个电阻为若干百欧姆的良导体,在靠近外纱时表面同样会被感应出电荷,进入到距离外纱丝级/毫米级范围或直接触碰外纱时,会产生中和放电。串联第一电阻元件保障了在此种情况发生时,高压发生器内部的累积电荷对人体的放电可忽略,也即放电仅限于中和人体自身携带的感应电荷,由此带来的触碰酥麻感类同于冬日脱毛衣,对人体不产生安全风险。实验证实,如果人手快速接触外纱,因为人手接触到外纱后感应电荷瞬间即被中和,触碰酥麻感相当轻微;但若人手缓慢靠近或停留在相对外纱较近的距离(丝级/毫米级范围),因为外纱和近距离人手之间漏电带来中和放电,中和放电后人手又因尚未接触到外纱而重新产生感应电荷带来下一次中和放电,如此持续间歇中和会带来触碰酥麻感增强,但是由于第一电阻元件的存在,持续间歇中和放电的电流依旧微弱,不会对人体产生安全风险。
[0014] 进一步地,所述的高压发生器为产生直流电压的高压发生器;采用产生直流电压的高压发生器,静电吸附效果好,实现简单,且可以避免交变高压干扰室内电器的使用。
[0015] 进一步地,所述外纱中的若干导电丝相互交叉形成导电网,所述导电网通过串联第一电阻元件接入高压发生器输出端的一极,高压发生器采用交流电源供电时,高压发生器输出端的另一极接地或接零线,或者高压发生器采用直流电源供电时,高压发生器输出端的另一极接入高压发生器输入端的任意一极。这样做的目的,是为了防止高压发生器未与外纱连接的输出端产生不受控累积电荷,导致高压发生器损坏。
[0016] 进一步地,所述导电丝的材质为金属或导电塑料;采用材质为金属的导电丝能够使外纱具备高强的特性。
[0017] 为了提高安全性能及对导电丝形成保护,进一步地,所述导电丝的表面覆盖有第一绝缘层。
[0018] 进一步地,所述第一绝缘层的材质为环氧树脂、聚酯、聚胺酯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、六氟丙烯、氟化亚乙烯、热塑性聚烯烃、热塑性硫化橡胶、苯乙烯类树脂、氢化树脂或热塑性弹性体掺混物。
[0019] 为了提高使用的安全性能,进一步地,还包括人体传感器和控制器,所述高压发生器与电源之间的供电回路中设有电子开关,所述人体传感器和电子开关均与控制器信号连接;利用人体传感器监测是否有人靠近外纱,当人靠近外纱时,人体传感器反馈信号给控制器,由控制器控制电子开关关闭,从而实现在人靠近外纱时,高压发生器自动断电,以提高使用的安全性能;反之当人体传感器未检出到人体靠近时,电子开关保持打开状态。
[0020] 为更好解决人手触摸外纱产生触感的问题,进一步地,还包括人体传感器、控制器、往复运动机构、导电触板及具有导电能力的放电体,往复运动机构和人体传感器均与控制器信号连接,所述往复运动机构和导电触板传动连接;
[0021] 其中,高压发生器采用交流电源供电时,放电体为接地或接零线的窗框,窗框与外纱绝缘,或者放电体为接地或零线的转接导体,转接导体与外纱绝缘;
[0022] 高压发生器采用直流电源供电时,放电体为窗框,所述窗框接入高压发生器输出端未与外纱连接的一极,窗框与外纱绝缘,或者放电体为转接导体,所述转接导体接入高压发生器输出端未与外纱连接的一极;
[0023] 所述往复运动机构用于驱动导电触板同时与外纱中的导电丝和放电体靠拢或远离,当人体传感器检测到人体接近时,控制器控制往复运动机构驱动导电触板同时向导电丝和放电体靠拢,在靠拢的过程中,导电触板与导电丝接触或不接触,导电触板与放电体接触或不接触;当人体传感器检测到人体离开其检测范围后,往复运动机构带动导电触板复位或导电触板在其自身重力作用下复位;
[0024] 或者,所述往复运动机构用于驱动导电触板与外纱中的导电丝靠拢或远离,导电触板和放电体保持导电连通,当人体传感器检测到人体接近时,控制器控制往复运动机构驱动导电触板向导电丝靠拢,在靠拢的过程中,导电触板与导电丝接触或不接触;当人体传感器检测到人体离开其检测范围后,往复运动机构带动导电触板复位或导电触板在其自身重力作用下复位;
[0025] 或者,所述往复运动机构用于驱动导电触板与放电体靠拢或远离,导电触板和外纱的导电丝保持导电连通,当人体传感器检测到人体接近时,控制器控制往复运动机构驱动导电触板向放电体靠拢,在靠拢的过程中,导电触板与放电体接触或不接触;当人体传感器检测到人体离开其检测范围后,往复运动机构带动导电触板复位或导电触板在其自身重力作用下复位。
[0026] 利用人体传感器检测到人体靠近后,控制器控制往复运动机构带动导电触板(4)移动至与导电丝接触,相当于将高压发生器的两个输出端短路,外纱上不再有电压及其带来的电场,靠近外纱的人体自然也不会再产生感应电荷,从而彻除人手触摸外纱产生触感的问题;也就是说,人体快速触碰外纱时,基本不会被人体感知,人体缓慢接触或停留在相对外纱近距离(丝级/毫米级范围) 时,被人体传感器信号激发的往复运动机构,有足够时间驱动导电触板将高压发生器的两个输出端短路,借以去除外纱上的电压,由是人体不会再被外纱感应出电荷,也就不会再产生感应放电和伴随而来的触碰酥麻感。任何情况下,只要导电触板先于人体进入到外纱的放电距离内(也即无需真正触碰到外纱),导电触板即会抢先于人体释放掉外纱上的电荷,避免人体产生任何酥麻感。上述放电距离与外纱的电压,外纱表面的绝缘性能、空气湿度等因素相关。
[0027] 人体传感器不再检测到人体时,往复运行机构驱动触板复位,导电丝与放电体恢复彼此绝缘。
[0028] 人体传感器可以是市场上既有的人体电容传感器、电容接近开关、超声波测距器、红外测距器、微波测距器等,亦可为直接监控外纱上的电压波动或者高压发生器连接外纱的输出端的电流波动,借以判断是否有人体接近。
[0029] 进一步地,所述第一电阻元件的电阻值>10MΩ。
[0030] 为了提高防霾效果及安全性能,进一步地,还包括内纱,所述外纱位于内纱的外侧,所述内纱包括若干相互交叉分布的线材或若干间隔分布的线材,所述内纱的线材和外纱的导电丝彼此绝缘;由于人手触摸到外纱的导电丝时,会产生触感,因此通过内纱的设置,可阻碍人手直接触摸到外纱,从而提高安全性能;同时,由于内纱靠外纱比较近,内纱上也会产生感应电荷,具有感应电荷的内纱也能够对颗粒物产生静电吸附,以此去除未被外纱阻隔的逃逸颗粒物,从而进一步提高防霾效果。
[0031] 内纱一般选择开路,开路指内纱不接地,也不接入高压发生器,进一步地,内纱采用金属丝或其他导电丝时,为了防止内纱的感应电荷过高带来可能的触碰不适,所述内纱中的线材通过串联第二电阻元件接地。如果不通过串联电阻直接将线材接地,会导致外纱朝向室外一面的电力线消失,影响对试图进入室内的悬浮颗粒的感应极化效果,以及对室外本已荷电的颗粒的吸附或排斥效果;同时也会导致内纱线材周围的电力线消失,带来内纱对颗粒物的静电吸附效果随之丢失,降低防霾效果。
[0032] 进一步地,所述第二电阻元件的电阻值>10MΩ。
[0033] 进一步地,所述线材的材质为金属、尼龙、芳纶、玻璃纤维、PVC或PET。
[0034] 为了提高安全性能及对内纱的线材形成保护,进一步地,所述内纱的线材表面覆盖有第二绝缘层。
[0035] 进一步地,所述第二绝缘层的材质为环氧树脂、聚酯、聚胺酯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、六氟丙烯、氟化亚乙烯、热塑性聚烯烃、热塑性硫化橡胶、苯乙烯类树脂、氢化树脂或热塑性弹性体掺混物。
[0036] 进一步地,所述内纱的最外侧和外纱的最内侧之间的间隙为0‑60mm;间隙为0mm也即外纱通过胶粘和/或压制方式贴附于内纱外侧。
[0037] 进一步地,所述内纱中线材的直径<0.25mm,以减少对纱窗透光透气性的影响。
[0038] 进一步地,所述外纱中的导电丝的直径<0.25mm,以减少对纱窗透光透气性的影响。
[0039] 为提升纱窗系统的透光透气性,进一步地,所述外纱中一部分数量的导电丝沿第一方向间隔设置,另一部分数量的导电丝沿第二方向间隔设置,第一方向和第二方向相互交叉;其中,相邻两根沿第一方向设置的导电丝彼此外周面之间的最小间隔<10mm,相邻两根沿第二方向设置的导电丝彼此外周面之间的最小间隔<10mm。
[0040] 进一步地,所述外纱为高密防蚊导电网,相邻两根沿第一方向设置的导电丝彼此外周面之间的最小间隔<1.1mm,相邻两根沿第二方向设置的导电丝彼此外周面之间的最小间隔<1.1mm;以此实现在高压发生器关闭的情况下,外纱依旧能够防蚊虫。
[0041] 进一步地,所述内纱为若干线材相互交叉分布所形成的高密防蚊纱网;
[0042] 所述高密防蚊纱网中一部分数量的线材沿第三方向间隔设置,另一部分数量的线材沿第四方向间隔设置,第三方向和第四方向相互交叉;其中,相邻两根沿第三方向设置的线材彼此外周面之间的最小间隔<1.1mm,相邻两根沿第四方向设置的线材彼此外周面之间的最小间隔<1.1mm;以此实现内纱自身能够防蚊虫。
[0043] 为了消除外纱和内纱同时存在时对室内人员产生视觉眩光,进一步地,所述内纱为若干线材相互交叉构成的网状结构,所述外纱为若干导电丝相互交叉构成的网状结构,所述内纱中线材的外径及外纱中导电丝的外径均<0.25mm;网状结构的内纱和网状结构的外纱的目数不同,或者在垂直于内纱和外纱之间连线的投影面内,线材的投影和导电丝的投影之间存在夹角,夹角的范围为10° ‑80°。
[0044] 对于只包含外纱的情形,进一步地,所述外纱的四周固定安装在窗框上。
[0045] 对于只包含外纱的情形,进一步地,所述外纱可折叠或展开铺平;
[0046] 或者所述外纱安装在转轴上,其中,当转轴沿收纳方向转动时,外纱卷绕在转轴上,当转轴沿展开方向转动时,外纱逐渐展开铺平,展开方向和收纳方向相反。
[0047] 对于同时包含外纱和内纱的情形,进一步地,所述外纱的四周和内纱的四周固定安装在同一窗框上;
[0048] 或者外纱和内纱分别安装在两个窗框上,安装内纱的窗框与安装外纱的窗框之间滑动连接或铰接。
[0049] 对于同时包含外纱和内纱的情形,进一步地,所述外纱和内纱均可折叠或展开铺平;
[0050] 或者所述外纱和内纱分别安装在两根转轴上,其中,当外纱所在的转轴沿收纳方向转动时,外纱卷绕在其所在的转轴上,当外纱所在的转轴沿展开方向转动时,外纱逐渐展开铺平,当内纱所在的转轴沿收纳方向转动时,内纱卷绕在其所在的转轴上,当内纱所在的转轴沿展开方向转动时,内纱逐渐展开铺平,展开方向和收纳方向相反。
[0051] 为进一步确保纱窗系统的使用安全和便利性,还包括手动开、关电装置和/ 或第一自动断电保护装置;
[0052] 所述手动开、关电装置串联在高压发生器的输入端和电源之间的供电回路上,手动开、关电装置关闭时,供电回路位于手动开、关电装置所在位置处切断,手动开、关电装置打开时,供电回路位于手动开、关电装置所在位置处导通;
[0053] 所述第一自动断电保护装置串联在高压发生器的输入端和电源之间的供电回路上,所述内纱具有关闭位置,当内纱位于关闭位置时,供电回路位于第一自动断电保护装置所在位置处导通,当内纱离开关闭位置时,供电回路位于第一自动断电保护装置所在位置处切断。
[0054] 为进一步确保纱窗系统的使用安全和便利性,还包括第二自动断电保护装置,所述纱窗系统安装在墙体的窗户中,所述窗户上安装有玻璃窗,所述内纱位于玻璃窗的内侧或外侧;
[0055] 所述第二自动断电保护装置串联在高压发生器的输入端和电源之间的供电回路上,所述玻璃窗具有关闭位置,当玻璃窗处于关闭位置时,供电回路位于第二自动断电保护装置所在位置处切断,当玻璃窗离开关闭位置时,供电回路位于第二自动断电保护装置所在位置处导通。
[0056] 进一步地,所述高压发生器的输出电压为500V‑50KV,优选5KV‑25KV。
[0057] 本实用新型的有益效果是:本实用新型高安全静电防霾纱窗系统利用高压发生器通电后外纱导电丝产生的静电场,对空气中邻近导电丝的中性悬浮颗粒物感应极化,使得其在靠近导电丝的一侧感应出与导电丝相反的电性,从而被吸附到导电丝上,空气中原已荷电的颗粒物,则会直接被导电丝吸附或排斥,从而带来进入室内的空气中PM 2.5等雾霾颗粒含量大幅降低,同理阻滞花粉和空气中的其他悬浮微粉尘进入室内;串联第一电阻元件则保障了人体靠近或触摸外纱时,高压发生器内部的累积电荷对人体的放电可以忽略。本实用新型具有在低成本、低能耗实现高效防霾防尘的同时,确保使用安全的等优点。

具体实施方式

[0085] 现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本实用新型的基本结构,因此其仅显示与本实用新型有关的构成,方向和参照(例如,上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此,并非在限制性意义上采用以下具体实施方式,并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。
[0086] 实施例1
[0087] 如图1‑7所示,一种高安全静电防霾纱窗系统,包括外纱1及高压发生器3,所述外纱1包括若干根导电丝101,所述高压发生器3的输出端串联第一电阻元件12接入导电丝101,以此实现在高压发生器3通电后,导电丝101对空气中的颗粒物产生静电吸附或排斥。
[0088] 所述的高压发生器3为产生直流电压的高压发生器3;采用产生直流电压的高压发生器3,实现简单,且可以避免交变高压干扰室内电器的使用;高压发生器3可以为直流输入直流输出,高压发生器3也可以为交流输入,直流输出,如采用交流输入,直流输出时,高压发生器3可内置整流器。
[0089] 所述外纱1中的若干导电丝101相互交叉形成导电网,所述导电网通过串联第一电阻元件12接入高压发生器3输出端的一极,高压发生器3采用交流电源供电时,高压发生器3输出端的另一极接地或接零线,或者高压发生器3采用直流电源供电时,高压发生器3输出端的另一极接入高压发生器3输入端的任意一极。高压发生器3输出端的另一极接地、接零线,或接入高压发生器3 输入端的任意一极,这样做的目的,是为了防止高压发生器3未与外纱1连接的输出端产生不受控累积电荷,导致高压发生器3损坏。
[0090] 具体为,如图3所示,导电网通过串联第一电阻元件12接入高压发生器3 输出端的正极,高压发生器3输出端的负极接入高压发生器3输入端的任意一极;或者,如图2所示,导电网通过串联第一电阻元件12接入高压发生器3输出端的负极,高压发生器3输出端的正极接入高压发生器3输入端的任意一极。
[0091] 所述导电丝101的材质为金属或导电塑料;采用材质为金属的导电丝101 能够使外纱1具备高强的特性。
[0092] 如图22所示,所述导电丝101的表面覆盖有第一绝缘层7;可提高安全性能,并对导电丝101形成保护;第一绝缘层7的材质为环氧树脂、聚酯、聚胺酯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、六氟丙烯、氟化亚乙烯、热塑性聚烯烃、热塑性硫化橡胶、苯乙烯类树脂、氢化树脂或热塑性弹性体掺混物。
[0093] 所述外纱1中的导电丝101的直径<0.25mm。
[0094] 为提升纱窗系统的透光透气性,所述外纱1中一部分数量的导电丝101沿第一方向间隔设置,另一部分数量的导电丝101沿第二方向间隔设置,第一方向和第二方向相互交叉;其中,相邻两根沿第一方向设置的导电丝101彼此外周面之间的最小间隔<10mm,相邻两根沿第二方向设置的导电丝101彼此外周面之间的最小间隔<10mm。
[0095] 所述外纱1为高密防蚊导电网,相邻两根沿第一方向设置的导电丝101彼此外周面之间的最小间隔<1.1mm,相邻两根沿第二方向设置的导电丝101彼此外周面之间的最小间隔<1.1mm;以此实现外纱1能够防蚊虫。
[0096] 为了提高使用的安全性能,还包括人体传感器和控制器,所述高压发生器3 与电源11之间的供电回路中设有电子开关,所述人体传感器和电子开关均与控制器信号连接;利用人体传感器监测是否有人靠近外纱1,当人靠近外纱1时,人体传感器反馈信号给控制器,由控制器控制电子开关关闭,从而实现在人靠近外纱1时,高压发生器3自动断电,以提高使用的安全性能;反之当人体传感器未检出到人体靠近时,电子开关保持打开状态。
[0097] 为了更好解决人手触摸外纱会产生触感的问题,还包括往复运动机构、导电触板4及具有导电能力的放电体,往复运动机构和人体传感器均与控制器信号连接,往复运动机构和导电触板4传动连接;
[0098] 其中,高压发生器3采用交流电源供电时,放电体为接地或接零线的窗框9,窗框9与外纱1绝缘,或者放电体为接地或零线的转接导体,转接导体与外纱1 绝缘;
[0099] 高压发生器3采用直流电源供电时,放电体为窗框9,所述窗框9接入高压发生器3输出端未与外纱1连接的一极,窗框9与外纱1绝缘,或者放电体为转接导体,所述转接导体接入高压发生器3输出端未与外纱1连接的一极;
[0100] 所述往复运动机构用于驱动导电触板4同时与外纱1中的导电丝101和放电体靠拢或远离,当人体传感器检测到人体接近时,控制器控制往复运动机构驱动导电触板4同时向导电丝101和放电体靠拢,在靠拢的过程中,导电触板4 与导电丝101接触或不接触,导电触板4与放电体接触或不接触;当人体传感器检测到人体离开其检测范围后,往复运动机构带动导电触板4复位或导电触板4在其自身重力作用下复位;如导电触板4选择采用滑动安装在窗框上时,往复运动机构采用电磁铁5,电磁铁5通电后,导电触板4向上滑动并被电磁体吸附,当电磁体断电后,失去磁力吸附的导电触板4在其自重下复位;
[0101] 或者,所述往复运动机构用于驱动导电触板4与外纱1中的导电丝101靠拢或远离,导电触板4和放电体保持导电连通,当人体传感器检测到人体接近时,控制器控制往复运动机构驱动导电触板4向导电丝101靠拢,在靠拢的过程中,导电触板4与导电丝101接触或不接触;当人体传感器检测到人体离开其检测范围后,往复运动机构带动导电触板4复位或导电触板4在其自身重力作用下复位;如导电触板4选择采用铰接安装在窗框上时,往复运动机构采用电磁铁5,电磁铁5通电后,导电触板4的一端被电磁体吸附,另一端向上翘起,当电磁体断电后,失去磁力吸附的导电触板4在其自重下复位。
[0102] 或者,所述往复运动机构用于驱动导电触板4与放电体靠拢或远离,导电触板4和外纱1的导电丝101保持导电连通,当人体传感器检测到人体接近时,控制器控制往复运动机构驱动导电触板4向放电体靠拢,在靠拢的过程中,导电触板4与放电体接触或不接触;当人体传感器检测到人体离开其检测范围后,往复运动机构带动导电触板4复位或导电触板4在其自身重力作用下复位。
[0103] 利用人体传感器检测到人体靠近后,控制器控制往复运动机构带动导电触板4移动至与导电丝101接触,相当于将高压发生器3的两个输出端短路,外纱1上不再有电压及其带来的电场,靠近外纱1的人体自然也不会再产生感应电荷,从而彻除人手触摸外纱1产生触感的问题;也就是说,人体快速触碰外纱1时,基本不会被人体感知,人体缓慢接触或停留在相对外纱1近距离(丝级/毫米级范围)时,被人体传感器信号激发的往复运动机构,有足够时间驱动导电触板4将高压发生器3的两个输出端短路,借以去除外纱上的电压,由是人体不会再被外纱感应出电荷,也就不会再产生感应放电和伴随而来的触碰酥麻感。任何情况下,只要导电触板4先于人体进入到外纱1的放电距离内(也即无需真正触碰到外纱),导电触板4即会抢先于人体释放掉外纱1上的电荷,避免人体产生任何酥麻感。上述放电距离与外纱1的电压,外纱1表面的绝缘性能、空气湿度等因素相关。
[0104] 人体传感器不再检测到人体时,往复运行机构驱动触板复位,导电丝101 与放电体恢复彼此绝缘。
[0105] 人体传感器可以是市场上既有的人体电容传感器、电容接近开关、超声波测距器、红外测距器、微波测距器等,亦可为直接监控外纱1上的电压波动或者高压发生器3连接外纱1的输出端的电流波动,借以判断是否有人体接近。
[0106] 本实施例中的往复运行机构具体可采用电磁机构,电磁机构具有线圈、铁芯及衔铁,衔铁设有复位弹簧,线圈通电后,衔铁移动,复位弹簧蓄能,如将导电触板4固定在衔铁上,则导电触板4会被驱动至同时与外纱1中的导电丝 101和放电体接触;如线圈断电时,导电触板4在复位弹簧的作用下复位,导电丝101与放电体恢复彼此绝缘;往复运行机构亦可采用由电机驱动的丝杆螺母机构、由电机驱动的齿轮齿条直线往复运动机构等。
[0107] 所述第一电阻元件12的电阻值>10MΩ。
[0108] 关于外纱1的具体安装结构如下:
[0109] 其一采用窗框9安装结构,如图1所示,还包括窗框9,所述外纱1的四周固定安装在窗框9上。
[0110] 其二采用可收纳的安装结构,如图4和5所示,所述外纱1可折叠或展开铺平。外纱1的一端相对固定在窗框9上,另一端相对窗框9滑动连接,通过移动外纱1的可移端实现外纱1的折叠或展开铺平,
[0111] 或者如图6和7所示,所述外纱1安装在转轴10上,其中,当转轴10沿收纳方向转动时,外纱1卷绕在转轴10上,当转轴10沿展开方向转动时,外纱1逐渐展开铺平,展开方向和收纳方向相反;转轴10墙体或纱盒中,外纱1 的一端固定在转轴10上,另一端相对窗框9滑动连接。
[0112] 所述高压发生器3的输入端采用的电源11为直流电源,直流单元具体可采用储能电池,优先采用太阳能电池板配合储能电池供电实现无需人工关注的自动防霾。
[0113] 本实施例中高压发生器3的输出电压为500V‑50000V;
[0114] 高压发生器3的输出电压优选为5000V‑25000V。
[0115] 本实施例中串联第一电阻元件12则保障任何导体接近/触碰外纱产生中和放电时,高压发生器3内部累积电荷对该过程的参与可以忽略,去除相关应用安全风险;
[0116] 开启高压发生器3后,外纱1中的导电丝101附近产生静电场,悬浮在空气中邻近导电丝101的中性颗粒物会被感应极化,也即中性颗粒物靠近导电丝 101的一端会被感应出与导电丝101相反的电性,从而导致其被吸附到导电丝 101上,空气中原已自身荷电的悬浮颗粒物则会直接被导电丝101吸附或排斥。因为空气中的雾霾、粉尘等悬浮颗粒只能经由外纱1中导电丝101之间形成的网孔到达室内,颗粒物通过网孔时离导电丝101很近,也容易被导电丝101静电吸附,从而带来进入室内的空气中PM 2.5等雾霾颗粒含量大幅降低。
[0117] 其中,在导电网接入高压发生器3输出端的正极时,大部分带有正电荷的颗粒物通过外纱1时,会被导电丝101排斥,大部分带有负电荷的颗粒物通过外纱1时,会被导电丝101吸附;在导电网接入高压发生器3输出端的负极时,大部分带有正电荷的颗粒物通过外纱1时,会被导电网吸附,大部分带有负电荷的颗粒物通过外纱1时,会被导电网排斥。
[0118] 同时,人体作为一个电阻为若干百欧姆的良导体,在靠近外纱1时表面同样会被感应出电荷,进入到距离外纱丝级/毫米级范围或直接触碰外纱1时,会产生中和放电。串联第一电阻元件12保障了在此种情况发生时,高压发生器3 内部的累积电荷对人体的放电可忽略,也即放电仅限于中和人体自身携带的感应电荷,由此带来的触碰酥麻感类同于冬日脱毛衣,对人体不产生安全风险;实验证实,如果人手快速接触外纱1,因为人手接触到外纱1后感应电荷瞬间即被中和,触碰酥麻感相当轻微;但若人手缓慢靠近或停留在相对外纱1较近的距离(丝级/毫米级范围),因为外纱1和近距离人手之间漏电带来中和放电,中和放电后人手又因尚未接触到外纱1而重新产生感应电荷带来下一次中和放电,如此持续间歇中和会带来触碰酥麻感增强,但是由于第一电阻元件12的存在,持续间歇中和放电的电流依旧微弱,不会对人体产生安全风险。
[0119] 实施例2
[0120] 如图8、9、11及13‑23所示,一种高安全静电防霾纱窗系统,包括外纱1 及高压发生器3,所述外纱1包括若干根导电丝101,所述高压发生器3的输出端串联第一电阻元件12接入导电丝101,以此实现在高压发生器3通电后,导电丝101对空气中的颗粒物产生静电吸附或排斥。
[0121] 所述的高压发生器3为产生直流电压的高压发生器3;采用产生直流电压的高压发生器3,实现简单,且可以避免交变高压干扰室内电器的使用。
[0122] 所述外纱1中的若干导电丝101相互交叉形成导电网,所述导电网接入通过串联第一电阻元件12接入高压发生器3输出端的一极,高压发生器3采用交流电源供电时,高压发生器3输出端的另一极接地或接零线,或者高压发生器3 采用直流电源供电时,高压发生器3输出端的另一极接入高压发生器3输入端的任意一极。高压发生器3输出端的另一极接地、接零线,或接入高压发生器3 输入端的任意一极,这样做的目的,是为了防止高压发生器3未与外纱1连接的输出端产生不受控累积电荷,导致高压发生器3损坏。
[0123] 具体为,如图11所示,导电网通过串联第一电阻元件12接入高压发生器3 输出端的正极,高压发生器3输出端的负极接入高压发生器3输入端的任意一极;或者,如图9所示,导电网通过串联第一电阻元件12接入高压发生器3输出端的负极,高压发生器3输出端的正极接入高压发生器3输入端的任意一极。
[0124] 所述导电丝101的材质为金属或导电塑料;采用材质为金属的导电丝101 能够使外纱1具备高强的特性。
[0125] 所述导电丝101的表面覆盖有第一绝缘层7;可提高安全性能,并对导电丝 101形成保护;第一绝缘层7的材质为环氧树脂、聚酯、聚胺酯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、六氟丙烯、氟化亚乙烯、热塑性聚烯烃、热塑性硫化橡胶、苯乙烯类树脂、氢化树脂或热塑性弹性体掺混物。
[0126] 还包括内纱2,所述外纱1位于内纱2的外侧,所述内纱2包括若干相互交叉分布的线材201或若干间隔分布的线材201,所述内纱2的线材201和外纱1 的导电丝101彼此绝缘;由于人手触摸到外纱1的导电丝101时,会产生触感,因此通过内纱2的设置,可阻碍人手直接触摸到外纱1,从而提高安全性能;同时,由于内纱2靠外纱1比较近,内纱2上也会产生感应电荷,具有感应电荷的内纱2也能够对颗粒物产生静电吸附,以此去除未被外纱1阻隔的逃逸颗粒物,从而进一步提高防霾效果。
[0127] 所述线材201的材质为金属、尼龙、芳纶、玻璃纤维、PVC或PET。
[0128] 如图23所示,所述内纱2的线材201表面覆盖有第二绝缘层8;所述第二绝缘层8的材质为环氧树脂、聚酯、聚胺酯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、六氟丙烯、氟化亚乙烯、热塑性聚烯烃、热塑性硫化橡胶、苯乙烯类树脂、氢化树脂或热塑性弹性体掺混物。
[0129] 所述内纱2的最外侧和外纱1的最内侧之间的间隙为0‑60mm;间隙为0mm 也即外纱1通过胶粘和/或压制方式贴附于内纱2外侧。
[0130] 所述内纱2中线材201的直径<0.25mm。
[0131] 所述外纱1中的导电丝101的直径<0.25mm。
[0132] 为提升纱窗系统的透光透气性,所述外纱1中一部分数量的导电丝101沿第一方向间隔设置,另一部分数量的导电丝101沿第二方向间隔设置,第一方向和第二方向相互交叉;其中,相邻两根沿第一方向设置的导电丝101彼此外周面之间的最小间隔<10mm,相邻两根沿第二方向设置的导电丝101彼此外周面之间的最小间隔<10mm。
[0133] 所述外纱1为高密防蚊导电网,相邻两根沿第一方向设置的导电丝101彼此外周面之间的最小间隔<1.1mm,相邻两根沿第二方向设置的导电丝101彼此外周面之间的最小间隔<1.1mm;以此实现在高压发生器3关闭的情况下,外纱 1依旧能够防蚊虫。
[0134] 所述内纱2为若干线材201相互交叉分布所形成的高密防蚊纱网;
[0135] 所述高密防蚊纱网中一部分数量的线材201沿第三方向间隔设置,另一部分数量的线材201沿第四方向间隔设置,第三方向和第四方向相互交叉;其中,相邻两根沿第三方向设置的线材201彼此外周面之间的最小间隔<1.1mm,相邻两根沿第四方向设置的线材201彼此外周面之间的最小间隔<1.1mm;以此实现内纱2自身能够防蚊虫。
[0136] 所述内纱2为若干线材201相互交叉构成的网状结构,所述外纱1为若干导电丝101相互交叉构成的网状结构,所述内纱2中线材201的外径及外纱1 中导电丝101的外径均<0.25mm;网状结构的内纱2和网状结构的外纱1的目数不同,或者在垂直于内纱2和外纱1之间连线的投影面内,线材201的投影和导电丝101的投影之间存在夹角,夹角的范围为10°‑
80°;可消除外纱1和内纱2同时存在时对室内人员所产生眩光。
[0137] 所述高压发生器3的输入端采用的电源11为直流电源,直流单元具体可采用储能电池,优先采用太阳能电池板配合储能电池供电实现无需人工关注的自动防霾。
[0138] 关于外纱1和内纱2的具体安装结构如下:
[0139] 其一采用窗框9安装结构,如图13所示,所述外纱1的四周和内纱2的四周固定安装在同一窗框9上;亦可为窗框9具有两个,如图14‑17所示,所述外纱1和内纱2中一者安装在一个窗框9上,另一者安装在另一个窗框9上,两个窗框9之间滑动连接或铰接。
[0140] 其二采用可收纳的安装结构,如图18和19所示,所述外纱1和内纱2均可折叠或展开铺平;外纱1的一端相对固定在窗框9上,另一端相对窗框9滑动连接,通过移动外纱1的可移端实现外纱1的折叠或展开铺平,同样,内纱2 的一端相对固定在窗框9上,另一端相对窗框9滑动连接,通过移动内纱2的可移端实现内纱2的折叠或展开铺平;
[0141] 如图20的21所示,或者所述外纱1和内纱2分别安装在两根转轴10上,外纱1的一端固定在其所在的转轴10上,内纱2的一端固定在其所在的转轴10 上,转轴10转动安装在墙体或纱盒中,外纱1的一端固定在转轴10上,另一端相对窗框9滑动连接,同样,内纱2的一端固定在转轴10上,另一端相对窗框9滑动连接,其中,当外纱1所在的转轴10沿收纳方向转动时,外纱1卷绕在其所在的转轴10上,当外纱1所在的转轴10沿展开方向转动时,外纱1逐渐展开铺平,当内纱2所在的转轴10沿收纳方向转动时,内纱2卷绕在其所在的转轴10上,当内纱2所在的转轴10沿展开方向转动时,内纱2逐渐展开铺平,展开方向和收纳方向相反。
[0142] 当外纱1和内纱2安装在同一窗框9上时,窗框9具体可安装在墙体的外框中,并可相对外框移动,当内纱2窗框9开启后,人手就能够触摸到外纱1,而在手部触摸外纱1时,如高压发生器3依旧通电,就会存在触感;
[0143] 当外纱1和内纱2分别安装在两个相互滑动连接或铰接的窗框9上时,如安装内纱2的窗框9移动后,人手就能够触摸到外纱1,因此,如上述一样也会存在触感;
[0144] 鉴于此,为确保纱窗系统的使用安全和便利性,还包括手动开、关电装置和/或自动断电保护装置;
[0145] 所述手动开、关电装置串联在高压发生器3的输入端和电源11之间的供电回路上,手动开、关电装置关闭时,供电回路位于手动开、关电装置所在位置处切断,手动开、关电装置打开时,供电回路位于手动开、关电装置所在位置处导通;
[0146] 所述第一自动断电保护装置串联在高压发生器3的输入端和电源11之间的供电回路上,所述内纱2具有关闭位置,当内纱2位于关闭位置时,供电回路位于第一自动断电保护装置所在位置处导通,当内纱2离开关闭位置时,供电回路位于第一自动断电保护装置所在位置处切断。
[0147] 为进一步确保纱窗系统的使用安全和便利性,还包括第二自动断电保护装置,所述纱窗系统安装在墙体的窗户中,所述窗户上安装有玻璃窗,所述内纱2 位于玻璃窗的内侧或外侧;
[0148] 所述第二自动断电保护装置串联在高压发生器3的输入端和电源11之间的供电回路上,所述玻璃窗具有关闭位置,当玻璃窗处于关闭位置时,供电回路位于第二自动断电保护装置所在位置处切断,当玻璃窗离开关闭位置时,供电回路位于第二自动断电保护装置所在位置处导通。
[0149] 还包括人体传感器和控制器,所述高压发生器3与电源11之间的供电回路中设有电子开关,所述人体传感器和电子开关均与控制器信号连接;利用人体传感器监测是否有人靠近外纱1,当人靠近外纱1时,人体传感器反馈信号给控制器,由控制器控制电子开关关闭,从而实现在人靠近外纱1时,高压发生器3 能够自动断电,以提高使用的安全性能;反之当人体传感器未检出到人体时,电子开关保持打开状态。为了提高使用的安全性能,还包括人体传感器和控制器,所述高压发生器3与电源11之间的供电回路中设有电子开关,所述人体传感器和电子开关均与控制器信号连接;利用人体传感器监测是否有人靠近外纱 1,当人靠近外纱1时,人体传感器反馈信号给控制器,由控制器控制电子开关关闭,从而实现在人靠近外纱1时,高压发生器3自动断电,以提高使用的安全性能;反之当人体传感器未检出到人体靠近时,电子开关保持打开状态。
[0150] 如图24和25所示,为了更好解决人手触摸外纱1会产生触感的问题,还包括往复运动机构、导电触板4及具有导电能力的放电体,往复运动机构和人体传感器均与控制器信号连接,往复运动机构和导电触板4传动连接;
[0151] 其中,高压发生器3采用交流电源供电时,放电体为接地或接零线的窗框9,窗框9与外纱1绝缘,或者放电体为接地或零线的转接导体,转接导体与外纱1 绝缘;
[0152] 高压发生器3采用直流电源供电时,放电体为窗框9,所述窗框9接入高压发生器3输出端未与外纱1连接的一极,窗框9与外纱1绝缘,或者放电体为转接导体,所述转接导体接入高压发生器3输出端未与外纱1连接的一极;
[0153] 所述往复运动机构用于驱动导电触板4同时与外纱1中的导电丝101和放电体靠拢或远离,当人体传感器检测到人体接近时,控制器控制往复运动机构驱动导电触板4同时向导电丝101和放电体靠拢,在靠拢的过程中,导电触板4 与导电丝101接触或不接触,导电触板4与放电体接触或不接触;当人体传感器检测到人体离开其检测范围后,往复运动机构带动导电触板4复位或导电触板4在其自身重力作用下复位;如导电触板4选择采用滑动安装在窗框上时,往复运动机构采用电磁铁5,电磁铁5通电后,导电触板4向上滑动并被电磁体吸附,当电磁体断电后,失去磁力吸附的导电触板4在其自重下复位;
[0154] 或者,所述往复运动机构用于驱动导电触板4与外纱1中的导电丝101靠拢或远离,导电触板4和放电体保持导电连通,当人体传感器检测到人体接近时,控制器控制往复运动机构驱动导电触板4向导电丝101靠拢,在靠拢的过程中,导电触板4与导电丝101接触或不接触;当人体传感器检测到人体离开其检测范围后,往复运动机构带动导电触板4复位或导电触板4在其自身重力作用下复位;如导电触板4选择采用铰接安装在窗框上时,往复运动机构采用电磁铁5,电磁铁5通电后,导电触板4的一端被电磁体吸附,另一端向上翘起,当电磁体断电后,失去磁力吸附的导电触板4在其自重下复位。
[0155] 或者,所述往复运动机构用于驱动导电触板4与放电体靠拢或远离,导电触板4和外纱1的导电丝101保持导电连通,当人体传感器检测到人体接近时,控制器控制往复运动机构驱动导电触板4向放电体靠拢,在靠拢的过程中,导电触板4与放电体接触或不接触;当人体传感器检测到人体离开其检测范围后,往复运动机构带动导电触板4复位或导电触板4在其自身重力作用下复位。
[0156] 利用人体传感器检测到人体靠近后,控制器控制往复运动机构带动导电触板4移动至与导电丝101接触,相当于将高压发生器3的两个输出端短路,外纱1上不再有电压及其带来的电场,靠近外纱1的人体自然也不会再产生感应电荷,从而彻除人手触摸外纱1产生触感的问题;也就是说,人体快速触碰外纱1时,基本不会被人体感知,人体缓慢接触或停留在相对外纱1近距离(丝级/毫米级范围)时,被人体传感器信号激发的往复运动机构,有足够时间驱动导电触板4将高压发生器3的两个输出端短路,借以去除外纱上的电压,由是人体不会再被外纱感应出电荷,也就不会再产生感应放电和伴随而来的触碰酥麻感。任何情况下,只要导电触板4先于人体进入到外纱1的放电距离内(也即无需真正触碰到外纱),导电触板4即会抢先于人体释放掉外纱1上的电荷,避免人体产生任何酥麻感。上述放电距离与外纱1的电压,外纱1表面的绝缘性能、空气湿度等因素相关。
[0157] 人体传感器不再检测到人体时,往复运行机构驱动触板复位,导电丝101 与放电体恢复彼此绝缘。
[0158] 本实施例中的往复运行机构具体可采用电磁机构,电磁机构具有线圈、铁芯及衔铁,衔铁设有复位弹簧,线圈通电后,衔铁移动,复位弹簧蓄能,如将导电触板4固定在衔铁上,则导电触板4会被驱动至同时与外纱1中的导电丝 101和放电体接触;如线圈断电时,导电触板4在复位弹簧的作用下复位,导电丝101与放电体恢复彼此绝缘;往复运行机构亦可采用由电机驱动的丝杆螺母机构、由电机驱动的齿轮齿条直线往复运动机构等;往复运行机构还可采用微动开关。
[0159] 所述第一电阻元件12的电阻值>10MΩ。
[0160] 本实施例中手动开、关电装置可采用触点开关、按钮开关或闸刀,以实现手动控制,本实施例中自动断电保护装置可采用限位开关或磁簧开关。
[0161] 本实施例中手动开、关电装置、第一自动断电保护装置、第二自动断电保护装置及电子开关均串联在高压发生器3与电源11之间的供电回路中;只用在手动开、关电装置、第一自动断电保护装置、第二自动断电保护装置及电子开关全部导通时,高压发生器3通电工作,否者,高压发生器3断电;
[0162] 本实施例中高压发生器3的输出电压为500V‑50000V;
[0163] 高压发生器3的输出电压优选为5000V‑25000V。
[0164] 本实施例中外纱1和内纱2相互平行。
[0165] 本实施例中开启高压发生器3后,外纱1中的导电丝101附近产生静电场,悬浮在空气中邻近导电丝101的中性颗粒物会被感应极化,也即中性颗粒物靠近导电丝101的一端会被感应出与导电丝101相反的电性,从而导致其被吸附到导电丝101上,空气中原已自身荷电的悬浮颗粒物则会直接被导电丝101吸附或排斥,部分从外纱1逃逸的颗粒物会被内纱2吸附,从而带来进入室内的空气中PM 2.5等雾霾颗粒含量大幅降低,而中性颗粒在通过外纱1时只能经外纱1中的导电丝101之间所形成的网孔到达室内,颗粒物通过网孔时势必离导电丝101较近,因此也容易被导电丝101静电吸附,以此实现高效防霾。
[0166] 其中,在导电网接入高压发生器3输出端的正极时,大部分带有正电荷的颗粒物通过外纱1时,会被导电丝101排斥,大部分带有负电荷的颗粒物通过外纱1时,会被导电丝101吸附;在导电网接入高压发生器3输出端的负极时,大部分带有正电荷的颗粒物通过外纱1时,会被导电网吸附,大部分带有负电荷的颗粒物通过外纱1时,会被导电网排斥。
[0167] 实施例3
[0168] 实施例3与实施例2的区别在于:如图10和12所示,内纱2一般选择开路,内纱2采用金属或其他导电的线材201时,为了防止内纱2的感应电荷过高带来可能的触碰不适,所述内纱2中的线材201通过串联第二电阻元件13接地;如直接将线材201接地,会导致外纱1朝向室外一面的电力线消失,影响对试图进入室内的悬浮颗粒的感应极化效果,以及对室外本已荷电的颗粒的吸附或排斥效果,同时也会导致内纱2周围的电力线消失,带来内纱2对颗粒物的静电吸附效果随之丢失,降低防霾效果,而通过串联第二电阻元件13后再接地,便可实现内纱2上会产生感应电荷,以对颗粒物产生静电吸附,同时又不会出现累积电荷,避免内纱2可能带来的触碰不适,确保纱窗系统的使用安全。
[0169] 所述第二电阻元件13的电阻值>10MΩ。
[0170] 上述依据本实用新型的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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