封闭环境种植与气体净化技术制造技术

本发明专利技术是小型生态循环系统，气体在一个植物箱和封闭的人居活动空间中流动，植物箱中的植物通过光合作用吸收二氧化碳，产生氧气，为可以居室中的人提供清洁的空气和食物，而人的生存与活动则为植物提供更为适宜的光合作用条件，如适宜的二氧化碳浓度和适宜的温度，从而提高植物的光合作用效率，使得两者相得益彰。本发明专利技术使用基本生态循环原理和较为简单的结构构造，可广泛用于家庭环境空气净化，家庭植物种植，保温环境(冬季保暖，夏季空调)空气净化与反季节植物种植，相对封闭环境中的气体净化，如地铁。此外，在特殊条件下(如强沙尘，烟雾，甚至核污染环境，空气传播的化学污染和生物污染环境)的封闭环境中的气体净化与蔬菜甚至粮食供给，也是它的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本技术使用基本生态循环原理和较为简单的结构构造，可广泛用于家庭环境空气净化，家庭植物种植，保温环境(冬季保暖，夏季空调)空气净化与反季节植物种植，相对封闭环境中的气体净化，如地铁。此外，在特殊条件下(如强沙尘，烟雾，甚至核污染环境，空气传播的化学污染和生物污染环境)的封闭环境中的气体净化与蔬菜甚至粮食供给，也是它的应用范围。适当改进后，当燃烧产生的复杂的有害气体得以有效消除后，燃烧废气(比如家庭燃烧的废气)的二氧化碳利用与清除也是它的应用范围。
技术介绍
这些年来，家庭养殖技术不断发展，植物箱养殖也会越来越普遍。但是，以往的家庭养殖技术往往或者偏重于植物种植，或者偏重于空气净化，不能将两者有机的结合起来， 从而达到最佳的经济和生活效果。本专利技术注意到随着空调和节能环保的建筑保温技术的发展，民用或商用建筑的封闭化必定成为一种趋势，但是，随着建筑物的封闭化，建筑物内的空气净化肯定会成为一个大的问题。另一方面，出于节能环保要求的建筑物的绝热封闭化， 肯定导致建筑物内的温度长时间维持在15-30度之间，而这一温度区间恰恰是植物生长达到最佳的光合作用区间。此外，城市拥有大量的建筑物，占有大量的土地，也浪费着大量的阳光，同时还消耗大量的粮食和蔬菜，如果找到在城市建筑物中大规模种植粮食和蔬菜的经济性的办法，那会是一件非常有意义的事情。而且本地化的依托于封闭建筑的粮菜补给和空气净化也使得城市抵御人为或自然灾害的能力有一定的提高。
技术实现思路
本专利技术包括一些基础框架和具体的器件优化以及植物的布局。本专利技术中的封闭指一个几何意义上的连续空间不与其相邻的外部空间发生物质或能量交换的构造或状态。在本文中包括热封闭(不交换热)，气封闭(不交换气体)和光封闭(不交换光)。一般来说，封闭总是相对的，总会有一些弱的交换，只要这种交换不产生大的影响，就认为是封闭的。比如，一个门窗紧闭的房间在这里就可以被认为是封闭的。 专利技术的基本内容是将几种植物集中放置在一个或几个相对封闭的植物箱中，通过一个或数个管道与另一个或几个人居的封闭空间或产生二氧化碳(比如燃烧)的其它封闭空间， 如建筑物相联通，并通过数个风扇实现植物箱内空气与人居空间或其它空间中的空气的循环。专利技术的基本框架包括两种1.外置式循环。将植物箱置于封闭的人居空间如建筑物外或居室外，如楼顶或房外空地。植物箱使用封闭保温设计，并通过两根保温管道与人居室内相联通，一根是进气管道，另一根是排气管道。这里进排气都相对与植物箱。排气风扇置于排气管道的任一位置，风向选择由植物箱到室内，排气管道在室内可延伸至人居卧位置。在进气管道适当位置联通气阻区，在气阻区放置适当的其他本专利或非本专利选配净化组件，如除尘杀菌组件，或纯粹阻尼组件，以增加进气管道内气体流动阻力(气阻区也可设置在排气管道中，但一定要在排气风扇前， 如果没有专门的气阻区，那就是利用植物箱和管道的自然阻力，效果要差一些)。气阻区组件情况见气阻区一节。在气阻区靠近植物箱一侧，可选用功率小于排气扇功率的进气风扇， 也可不选用，风向选择同排气风扇。风扇和气阻区的选用是为了在居室内形成正压。在气阻区沿气体流向，至第一个风扇之间则形成负压区，为保证室内形成相对于封闭空间外的正压，可在负压区，打破封闭条件，选用压力平衡管组件。见压力平衡管一节。框架结构见图1。2.内置式循环。将植物箱置于居室内。植物箱使用封闭设计，植物箱一侧开多个细长的缝或小孔， 作为有阻尼的进气孔。植物箱另一侧有排气风扇，排气风向由植物箱到居室。在有阻尼的进气孔一侧，也可类似外置式循环，使用进气管道接气阻区的方案，在气阻区放置适当的其他本专利或非本专利选配净化组件。在居室内安装连通风扇，连通风扇使用一个风扇，在一侧或两侧接管道。连通风扇安装在没有植物箱的居室和有植物箱的居室之间，起到连通各居室气体循环的作用。在窗口或居室外墙打孔，安装压力平衡管，在植物箱的放置位置合适的情况下，压力平衡管可插入植物箱内，如果不可能的话，可考虑在压力平衡管屋内一侧加风扇作为压力风扇，风向由屋外至屋内。框架结构见图2。本专利技术使用的器件及做的器件优化包括1.植物箱。本专利涉及的植物箱包括外置式阳光型植物箱(或玻璃温室)，外置式灯光型植物箱，外置式全天候植物箱，内置式阳光型植物箱，内置式灯光型植物箱，内置式全天候植物箱。1. 1外置式阳光型植物箱(或玻璃温室)外置式阳光型植物箱非常类似保温的玻璃温室，这里只针对本专利所作的优化做出说明，本专利也可使用普通或其他合适专利的植物箱或温室产品，下面几个小节中的情况类似。所谓外置式阳光型植物箱，指的是植物箱中植物所依赖的光源来自于阳光。图3是一个立方体式的外置式阳光型植物箱。该植物箱的顶面，向阳(南)的立面以及与之相邻的两个侧面使用透明材料膜，带或板，如玻璃或有机玻璃。为了充分密封和保温，植物箱可以使用双层或多层透明材料膜，带(这里表示软质的，但又有一定厚度的扁平材料)或板。箱内由一个可承重的透明材料板分为两层。图4是一个改进型的植物箱示意图，此图中排气口和进气口位于同一侧面的上下位置，被分隔板分开，分隔板与该侧面及相邻的两个侧面紧密接触，而与对面的侧立面之间留有一定间隙，气体通过进气口到此间隙流向排气口。进气口和排气口的位置可颠倒。一种充分地利用阳光的方案是，植物箱底面和背阳(北)立面的内侧镀反光膜或贴反光膜或贴刷其他反光材料，箱内除分隔的透光材料板和植物外， 其他物体的外表面皆贴镀刷反光材料，包括土壤。另一种充分利用阳光的方案是在上一个方案的基础上，在底面和侧面的下部适宜位置(根据冬季阳光照射与反射的情况，比如最极端的情况是将北立面全部)内侧改用吸光材料处理(比如涂黑)，箱内除分隔的透光材料板和植物外，其他物体的外表面改用吸光材料处理(比如涂黑)，土壤使用普通膜或黑色膜覆盖。前一种方案适用于四季(主要是冬夏)，后一种方案更适用于冬季采暖。两种方案可以适当融合。1. 2外置式灯光型植物箱外置式灯光型植物箱指的是植物所依赖的光源来自于灯光。图5是一个立方体式的外置式灯光型植物箱。该植物箱除底面外，皆必须使用不透光或透光性很差的设计，同样，为了充分地利用灯光，植物箱所有面的内侧镀反光膜或贴反光膜或贴刷其他反光材料， 箱内除分隔的透光材料板和植物外，其他物体的外表面皆贴镀刷反光材料，包括土壤。在植物箱的顶面或侧面的上部安装灯。图6是一个改进型的植物箱示意图，此图中排气口和进气口位于同一侧面的上下位置，被分隔板分开，分隔板与该侧面及相邻的两个侧面紧密接触，而与对面的侧立面之间留有一定间隙，气体通过进气口到此间隙流向排气口。1. 3外置式全天候植物箱外置式全天候植物箱指的是植物所依赖的光源既可以来自于灯光又可以来自于阳光。图7是一个立方体式的外置式全天候植物箱，其灯安装在北侧立面，箱体和外置式阳光型植物箱基本一致，不同的是在其他侧立面和顶面安装有可拆卸的不透明的盖膜或盖板，在有阳光的天气打开，使用阳光照射植物。膜或板的内侧贴镀刷反光材料或也可使用 1. 1中第二种阳光利用方案。为了方便使用，可以将顶面和南侧面的盖膜连起来，将顶面和南侧面也设计为有一定弧度或倾角连接的形状。在顶端用杆和电机将其自动卷起或放下。 图7中进排气口可以放置于侧立面上，所以没有画出。出于防本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程澎，
申请(专利权)人：程澎，
类型：发明
国别省市：