專(zhuān)利名稱(chēng)：空氣消毒凈化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種空氣消毒凈化器。
背景技術(shù)：
非典型肺炎流行以來(lái)，各方面(包括醫(yī)院、公共場(chǎng)所、地鐵、辦公室、商場(chǎng)等)對(duì)空氣消毒的需求極大增加?，F(xiàn)有的空氣消毒方法主要是過(guò)氧乙酸霧熏蒸法和紫外燈消毒法。用過(guò)氧乙酸霧熏蒸法消毒對(duì)設(shè)備有嚴(yán)重的腐蝕性，對(duì)人的眼睛、呼吸道有嚴(yán)重刺激；用紫外燈消毒時(shí)人不能在現(xiàn)場(chǎng)，使用受到限制。其他方法，由于滅菌效率較低，不能達(dá)到GB15982-1995的醫(yī)院現(xiàn)場(chǎng)消毒的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)各方面急需無(wú)毒副作用，滅菌效果好的空氣消毒技術(shù)和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種采用TiO2納米光催化材料在脈沖高壓非平衡態(tài)電場(chǎng)和紫外線的雙重激發(fā)作用下，對(duì)微生物和空氣中機(jī)污染物的進(jìn)行分解，并采用過(guò)濾裝置去除污染微粒，達(dá)到空氣消毒和凈化的空氣消毒凈化器。
本實(shí)用新型的一種空氣消毒凈化器，包括殼體，電源控制，以及設(shè)在殼體上的進(jìn)氣口、排氣口、電源開(kāi)關(guān)、電源插頭、控制鈕、時(shí)間設(shè)置，以及設(shè)在殼體內(nèi)的風(fēng)扇、除塵過(guò)濾裝置，還包括由紫外燈、脈沖高壓納米光催化網(wǎng)和吸附光催化濾網(wǎng)組成的催化反應(yīng)裝置，脈沖高壓納米光催化網(wǎng)和吸附光催化濾網(wǎng)緊貼在一起，并安裝在隔板有孔處，隔板固定在殼體內(nèi)，紫外燈安裝在隔板下方的殼體上。
所述的空氣消毒凈化器，由紫外燈、脈沖高壓納米光催化網(wǎng)和吸附光催化濾網(wǎng)組成的催化反應(yīng)裝置，具有脈沖高壓非平衡態(tài)電場(chǎng)和紫外線的雙重激發(fā)作用，可以使價(jià)電子躍遷和空穴產(chǎn)生的數(shù)量大大增加，從而顯著提高催化反應(yīng)效率，同時(shí)吸附光催化濾網(wǎng)有很好的吸附功能，上述作用使本產(chǎn)品的滅菌和有機(jī)污染氣體降解的效率大為提高。
所述的空氣消毒凈化器，其脈沖高壓納米光催化網(wǎng)是表面涂有攙雜稀土的納米TiO2光催化材料的金屬網(wǎng)。
所述的空氣消毒凈化器，其吸附光催化濾網(wǎng)是由表面涂有攙雜稀土的納米TiO2光催化材料的活性炭纖維織物網(wǎng)。
所述的空氣消毒凈化器，其脈沖高壓納米光催化網(wǎng)和吸附光催化濾網(wǎng)上的TiO2顆粒的尺寸小于30納米。
所述的空氣消毒凈化器，其脈沖高壓納米光催化網(wǎng)工作時(shí)接通10～30KV的高壓脈沖電源。
所述的空氣消毒凈化器，其除塵過(guò)濾裝置是由高壓靜電集塵網(wǎng)、粗過(guò)濾網(wǎng)和細(xì)過(guò)濾網(wǎng)構(gòu)成，高壓靜電集塵網(wǎng)工作時(shí)接通高壓靜電電源。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)采用脈沖高壓非平衡態(tài)電場(chǎng)和紫外線的雙重激發(fā)作用，可以使價(jià)電子躍遷和空穴產(chǎn)生的數(shù)量大大提高，同時(shí)吸附光催化濾網(wǎng)有很好的吸附功能，上述作用使本產(chǎn)品的滅菌和有機(jī)污染氣體降解的效率大為提高。本產(chǎn)品在使用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)空氣消毒方法(過(guò)氧乙酸熏蒸法和紫外燈滅菌法)的毒副作用。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2是殼體外觀正面視圖。
圖3是本實(shí)用新型的電路圖。
圖中1.時(shí)間設(shè)值2.電源開(kāi)關(guān)3.控制鈕4.殼體5.風(fēng)扇6.隔板7.吸附光催化濾網(wǎng)8.脈沖高壓納米光催化網(wǎng)9.高壓脈沖電源10.高壓靜電集塵網(wǎng)11.粗過(guò)濾網(wǎng)12.細(xì)過(guò)濾網(wǎng)13.紫外燈14.高壓靜電電源15.進(jìn)氣口16.排氣口具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型是一種新型納米材料光催化空氣消毒凈化器，由殼體4，電源控制，以及設(shè)在殼體4上的進(jìn)氣口15、排氣口16、電源開(kāi)關(guān)1、時(shí)間設(shè)置2、控制鈕3、電源插頭，以及設(shè)在殼體4內(nèi)的風(fēng)扇5、隔板6、吸附光催化濾網(wǎng)7、脈沖高壓納米光催化網(wǎng)8、紫外燈13、除塵過(guò)濾裝置組成。進(jìn)氣口15設(shè)在殼體4的下半部，進(jìn)氣口15處設(shè)有除塵過(guò)濾裝置，除塵過(guò)濾裝置由高壓靜電集塵網(wǎng)10、粗過(guò)濾網(wǎng)11和細(xì)過(guò)濾網(wǎng)12按此先后順序固接構(gòu)成，高壓靜電集塵網(wǎng)10工作時(shí)接通高壓靜電電源14。排氣口16設(shè)在殼體4的頂部，排氣口16的下方即在殼體內(nèi)設(shè)有風(fēng)扇5，風(fēng)扇5通過(guò)風(fēng)扇殼固定在殼體4內(nèi)，風(fēng)扇5的下方設(shè)有隔板6，隔板6密封固定在殼體4上，隔板6有孔處安裝有吸附光催化濾網(wǎng)7和脈沖高壓納米光催化網(wǎng)8，脈沖高壓納米光催化網(wǎng)8和吸附光催化濾網(wǎng)7緊貼在一起，紫外燈13固定在殼體4內(nèi)。
本實(shí)用新型的電源控制電路由圖3說(shuō)明。整個(gè)控制系統(tǒng)，是工作在220V電壓50ZH頻率的電源環(huán)境，T1是雙刀開(kāi)關(guān)電源，能同時(shí)切斷相線和零線，徹底和供電電網(wǎng)脫開(kāi)，確保使用者安全；在進(jìn)線處都裝有斷路器(R1、R2)，使整個(gè)線路有一明顯斷開(kāi)點(diǎn)，設(shè)立了安全保障。
電路中S1是電子定時(shí)器，是由用戶(hù)自由設(shè)定系統(tǒng)開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間，并有由用戶(hù)任意設(shè)定開(kāi)啟次數(shù)，如可一次設(shè)定一天內(nèi)多次啟停時(shí)間段。
B1是高壓靜電發(fā)生器，為靜電集塵網(wǎng)10提供直流高壓，將浮塵吸到網(wǎng)上，達(dá)到濾塵效果。
B2是高壓脈沖發(fā)生器，為光催化網(wǎng)8提供脈沖高壓，形成高壓脈沖電場(chǎng)，有效提高了催化效率。
D1是紫外燈電源。
T2是風(fēng)扇電源開(kāi)關(guān)。
M1是風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
本實(shí)用新型的空氣凈化消毒器，其脈沖高壓納米光催化網(wǎng)8是表面涂有攙雜稀土的納米TiO2光催化材料的金屬網(wǎng)，脈沖高壓納米光催化網(wǎng)8工作時(shí)接通10～30KV脈沖高壓電源9，在脈沖高壓產(chǎn)生的非平衡態(tài)電場(chǎng)和紫外線共同的價(jià)電子躍遷激發(fā)作用下，納米TiO2光催化材料的光催化效率會(huì)顯著高于僅用紫外線的價(jià)電子躍遷激發(fā)的情況。
本實(shí)用新型的空氣凈化消毒器，其吸附光催化濾網(wǎng)7是由表面涂有攙雜稀土的納米TiO2光催化材料的活性炭纖維織物制成，具有光催化降解和吸附功能。
本實(shí)用新型的空氣凈化消毒器，脈沖高壓納米光催化網(wǎng)8和吸附光催化濾網(wǎng)7在安裝上是緊貼在一起的，這樣脈沖高壓納米光催化網(wǎng)8上脈沖高壓產(chǎn)生非平衡態(tài)強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)吸附光催化濾網(wǎng)7表面的納米TiO2光催化材料也同時(shí)有價(jià)電子躍遷激發(fā)作用。在紫外燈13光源和脈沖高壓電場(chǎng)的共同作用下，脈沖高壓納米光催化網(wǎng)8和吸附光催化濾網(wǎng)7對(duì)空氣中的有機(jī)污染物和細(xì)菌、病毒實(shí)現(xiàn)高效率的光催化降解，實(shí)現(xiàn)空氣的凈化和消毒。
打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)1，風(fēng)扇5、紫外燈13、高壓靜電電源14和高壓脈沖電源9導(dǎo)通電源，在風(fēng)扇5轉(zhuǎn)動(dòng)形成氣流的狀況下，外部待凈化的氣體由進(jìn)氣口15被吸入消毒凈化器內(nèi)。經(jīng)過(guò)靜電集塵網(wǎng)10、粗過(guò)濾網(wǎng)11、細(xì)過(guò)濾網(wǎng)12將空氣中的微塵顆粒過(guò)濾掉，氣流進(jìn)入光催化區(qū)域；氣流經(jīng)過(guò)脈沖高壓納米光催化網(wǎng)8、吸附光催化網(wǎng)7，在光催化區(qū)內(nèi)，在脈沖高壓電場(chǎng)和紫外線雙重激發(fā)作用下，納米TiO2產(chǎn)生的羥基自由基和活性氧使空氣中的細(xì)菌、病毒和有機(jī)污染物被氧化分解為CO2和水蒸氣，經(jīng)消毒和凈化的空氣最后從排氣口16排出。
在實(shí)驗(yàn)中，發(fā)明人利用自制的消毒凈化器樣機(jī)，在醫(yī)院進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)空氣滅菌實(shí)驗(yàn)，房間面積為6～7平方米，進(jìn)行封閉滅菌，滅菌結(jié)果如下

在實(shí)驗(yàn)中，發(fā)明人利用自制的消毒凈化器樣機(jī)，在辦公樓進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)納米光催化降解空氣污染的實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如下

光催化降解原理TiO2的禁帶寬度為3.2eV(銳鈦型)，在波長(zhǎng)小于400nm的光照射下，價(jià)帶電子被激發(fā)到導(dǎo)帶形成空穴——電子對(duì)。電子與空穴發(fā)生分離，遷移到粒子表面的不同位置。熱力學(xué)理論表明，分布在表面的空穴h+可以將吸附在TiO2表面的OH-和H2O分子氧化成羥基自由基。羥基自由基的氧化能力是水體中存在的氧化劑中最強(qiáng)的，能氧化大部分的有機(jī)污染物及部分無(wú)機(jī)污染物，將其最終降解為CO2、H2O等無(wú)害物質(zhì)，而且羥基自由基對(duì)反應(yīng)物幾乎無(wú)選擇性，因而在光催化氧化中起著決定性的作用。
本產(chǎn)品采用脈沖高壓非平衡態(tài)電場(chǎng)和紫外線的雙重激發(fā)作用，可以使價(jià)電子躍遷和空穴產(chǎn)生的數(shù)量大大提高，同時(shí)吸附光催化濾網(wǎng)有很好的吸附功能，上述作用使本產(chǎn)品的滅菌和有機(jī)污染氣體降解的效率大為提高。本產(chǎn)品在使用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)空氣消毒方法(過(guò)氧乙酸熏蒸法和紫外燈滅菌法)的毒副作用。
本實(shí)用新型的產(chǎn)品可應(yīng)用在醫(yī)院、賓館、會(huì)議室、家庭。
權(quán)利要求1.一種空氣消毒凈化器，包括殼體，電源控制，以及設(shè)在殼體上的進(jìn)氣口、排氣口、電源開(kāi)關(guān)、電源插頭、控制鈕、時(shí)間設(shè)置，以及設(shè)在殼體內(nèi)的風(fēng)扇、除塵過(guò)濾裝置，其特征在于還包括由紫外燈(13)、脈沖高壓納米光催化網(wǎng)(8)和吸附光催化濾網(wǎng)(7)組成的催化反應(yīng)裝置，脈沖高壓納米光催化網(wǎng)(8)和吸附光催化濾網(wǎng)(7)緊貼在一起，并安裝在隔板(6)有孔處，隔板(6)固定在殼體(4)內(nèi)，紫外燈(13)安裝在隔板(6)下方的殼體(4)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣消毒凈化器，其特征在于由紫外燈(13)、脈沖高壓納米光催化網(wǎng)(8)和吸附光催化濾網(wǎng)(7)組成的催化反應(yīng)裝置，具有脈沖高壓非平衡態(tài)電場(chǎng)和紫外線的雙重激發(fā)作用，可以使價(jià)電子躍遷和空穴產(chǎn)生的數(shù)量大大增加，從而顯著提高催化反應(yīng)效率，同時(shí)吸附光催化濾網(wǎng)(7)有很好的吸附功能，上述作用使本產(chǎn)品的滅菌和有機(jī)污染氣體降解的效率大為提高。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣消毒凈化器，其特征在于脈沖高壓納米光催化網(wǎng)(8)是表面涂有攙雜稀土的納米TiO2光催化材料的金屬網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣消毒凈化器，其特征在于吸附光催化濾網(wǎng)(7)是由表面涂有攙雜稀土的納米TiO2光催化材料的活性炭纖維織物網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3、4所述的空氣消毒凈化器，其特征在于脈沖高壓納米光催化網(wǎng)(8)和吸附光催化濾網(wǎng)(7)上的TiO2顆粒的尺寸小于30納米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣消毒凈化器，其特征在于脈沖高壓納米光催化網(wǎng)(8)工作時(shí)接通10～30KV的高壓脈沖電源(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣消毒凈化器，其特征在于除塵過(guò)濾裝置是由高壓靜電集塵網(wǎng)(10)、粗過(guò)濾網(wǎng)(11)和細(xì)過(guò)濾網(wǎng)(12)構(gòu)成，高壓靜電集塵網(wǎng)(10)工作時(shí)接通高壓靜電電源(14)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種空氣消毒凈化器，包括殼體，電源控制，以及設(shè)在殼體外部的開(kāi)關(guān)、控制鈕、定時(shí)設(shè)置、電源插頭，以及設(shè)在殼體內(nèi)的風(fēng)扇、隔板、催化反應(yīng)裝置、除塵裝置，催化反應(yīng)裝置包括紫外燈、脈沖高壓納米光催化網(wǎng)和吸附光催化濾網(wǎng)，脈沖高壓納米光催化網(wǎng)和吸附光催化濾網(wǎng)緊貼在隔板上，隔板密封安裝在風(fēng)扇的下方，風(fēng)扇安裝在排氣口處。本產(chǎn)品具有空氣消毒滅菌、催化降解有機(jī)污染氣體，清除污染微粒功能。更由于采用脈沖高壓和紫外線光對(duì)納米半導(dǎo)體氧化物的雙重激發(fā)效應(yīng)，使滅菌和有機(jī)污染氣體降解的效率大為提高。
文檔編號(hào)A61L9/00GK2621047SQ0325725
公開(kāi)日2004年6月23日 申請(qǐng)日期2003年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月15日
發(fā)明者陶冶, 劉培英 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)