一種空氣凈化器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種回風(fēng)箱形式光催化空氣凈化器，包括殼體，風(fēng)機(jī)，過(guò)濾器，光催化結(jié)構(gòu)，光催化結(jié)構(gòu)中設(shè)置有光催化濾網(wǎng)和紫外光源，光催化濾網(wǎng)縱向平行設(shè)置在殼體內(nèi)，紫外光源橫向安裝在殼體內(nèi)。其凈化過(guò)程設(shè)計(jì)如下：多個(gè)光催化結(jié)構(gòu)組件安裝于殼體中，置于回風(fēng)箱中空氣過(guò)濾工斷后，中央空調(diào)系統(tǒng)把帶有大量污染物的回風(fēng)經(jīng)過(guò)回風(fēng)機(jī)吸入回風(fēng)箱后，經(jīng)混合斷混合，表冷段制冷后進(jìn)入殼體內(nèi)進(jìn)行光催化空氣凈化，經(jīng)凈化后再經(jīng)空調(diào)其它工段對(duì)空氣的加工處理，最后經(jīng)過(guò)濾后由送風(fēng)機(jī)送出，如此循環(huán)，使空氣不斷凈化，滿(mǎn)足室內(nèi)空氣品質(zhì)要求。其特征在于，所述的光催化結(jié)構(gòu)直接安裝在中央空調(diào)系統(tǒng)的回風(fēng)箱上，節(jié)省空間，同時(shí)自身反應(yīng)效率高，紫外線(xiàn)光源利用充分，能耗較小，且可與中央空調(diào)其他功能相結(jié)合，把空氣處理到最佳狀態(tài)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種空氣凈化器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種空氣凈化器，尤其是一種與供熱、供燃?xì)狻⑼L(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)相結(jié)合，在回風(fēng)箱內(nèi)利用光催化技術(shù)有效降解室內(nèi)空氣污染產(chǎn)生的揮發(fā)有機(jī)物VOCs，對(duì)空氣品質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)、改善的凈化裝置，屬空氣凈化領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，室外大氣的污染程度的增加不斷加劇了室內(nèi)空氣品質(zhì)的惡化。同時(shí)，隨著人們對(duì)室內(nèi)人居環(huán)境的舒適度要求的提高，各式各樣的新型家居用品在給生活帶來(lái)方便的同時(shí)也給我們帶來(lái)了室內(nèi)空氣品質(zhì)方面的重大污染一這些家居材料釋放的大量有毒、有害氣體聚集在室內(nèi)，導(dǎo)致室內(nèi)空氣質(zhì)量嚴(yán)重下降。
[0003]在各類(lèi)室內(nèi)空氣污染物中，來(lái)源于各種建筑涂料、裝飾材料的揮發(fā)性有機(jī)化合物VOCs (Volatile Organic Compounds，主要包括甲苯，乙苯，甲醛，乙稀，酸等)對(duì)人體健康影響很大。研宄表示，室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物濃度過(guò)高時(shí)很容易引起急性中毒，輕者會(huì)出現(xiàn)頭痛、頭暈、咳嗽、惡心、嘔吐、或呈酩醉狀；重者會(huì)出現(xiàn)肝中毒甚至很快昏迷，有的還可能有生命危險(xiǎn)。因此，室內(nèi)空氣凈化、降解室內(nèi)有機(jī)揮發(fā)物成為日常生活家居中必不可少的部分。在現(xiàn)有市場(chǎng)上的空氣凈化器中，基本以過(guò)濾和吸附功能為主，而過(guò)濾原理的空氣凈化器只是除去了空氣中的懸浮顆粒，對(duì)有機(jī)揮發(fā)化合物和細(xì)菌的凈化效果很不理想；吸附原理凈化器又有吸附飽和和二次污染等凈化問(wèn)題，實(shí)用效果不理想。
[0004]光催化技術(shù)能在一定環(huán)境溫度和壓力下對(duì)有機(jī)化合揮發(fā)物進(jìn)行降解，最終生成C02和H20等小分子產(chǎn)物，是目前最有效的空氣凈化方法，并且具有反應(yīng)效率高，條件溫和，能耗少，二次污染少等優(yōu)點(diǎn)。目前我國(guó)市面上已有許多光催化空氣凈化器，但大多數(shù)空氣凈化器只是單純的以?xún)艋鞯男嗡拼嬖?，不僅需要占用室內(nèi)空間，并且影響建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的美觀(guān)性。我國(guó)現(xiàn)有的專(zhuān)利庫(kù)中已有不少關(guān)于光催化空氣凈化器的內(nèi)容，中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為CN203323255U、名稱(chēng)為:一種新型空氣調(diào)節(jié)用的光催化空氣凈化器。該專(zhuān)利公開(kāi)發(fā)表了一種光催化空氣凈化器，包括箱體、箱蓋，其箱蓋的兩端開(kāi)設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，箱體下方貼近風(fēng)口處安裝有第一過(guò)濾網(wǎng)，箱體內(nèi)安裝有紫外燈管，第三過(guò)濾網(wǎng)后方安裝有抽風(fēng)機(jī)。其產(chǎn)品利用光催化技術(shù)對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行凈化，但是其自身結(jié)構(gòu)安裝復(fù)雜，未考慮到上述提到的空氣凈化自身結(jié)構(gòu)模塊空間的改進(jìn)與優(yōu)化，且并未反映其與空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合安裝，與空調(diào)系統(tǒng)其它空氣處理功能一起改善空氣品質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)【背景技術(shù)】中指出的問(wèn)題，發(fā)明一種回風(fēng)箱形式的光催化空氣凈化器，將光催化空氣凈化器安裝在中央空調(diào)系統(tǒng)中的回風(fēng)箱內(nèi)，既可節(jié)省其安裝空間，又可同時(shí)將其和空調(diào)系統(tǒng)的某些空氣處理功能相結(jié)合，提高空氣的凈化效果。
[0006]光催化的原理是基于能帶理論的光生電子-空穴理論，以半導(dǎo)體材料為光催化劑(例如:Ti02)，當(dāng)能大于或等于半導(dǎo)體材料的禁帶(存在與價(jià)帶和倒帶之間的區(qū)域)寬度的光照射到光催化劑時(shí)，部分電子在導(dǎo)帶上發(fā)生能級(jí)躍迀并相應(yīng)地在價(jià)帶上產(chǎn)生一個(gè)空穴，形成電子-空穴對(duì)；以電子作為還原劑、空穴做氧化劑與半導(dǎo)體材料上吸附的污染物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將其降解為0)2和H 20等無(wú)機(jī)小分子產(chǎn)物。利用光催化反應(yīng)凈化空氣具有反應(yīng)效率高，條件溫和，能耗少，二次污染少等優(yōu)點(diǎn)，是目前最理想、高效的空氣凈化方式。
[0007]本發(fā)明包括:殼體、風(fēng)機(jī)、過(guò)濾器、光催化結(jié)構(gòu)組件(光催化濾網(wǎng)、透明套管、紫外光源、光催化半導(dǎo)體材料)等。其凈化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下:由紫外光源、透明燈管、光催化濾網(wǎng)、肋片等組成的光催化結(jié)構(gòu)組件安裝于殼體中，置于中央空調(diào)回風(fēng)箱中空氣過(guò)濾工斷后，中央空調(diào)系統(tǒng)把帶有大量污染物的回風(fēng)經(jīng)過(guò)回風(fēng)機(jī)吸入回風(fēng)箱后，經(jīng)混合段混合，過(guò)濾器過(guò)濾后進(jìn)行光催化空氣凈化，經(jīng)凈化后再經(jīng)空調(diào)其它工段對(duì)空氣的加工處理，最后經(jīng)過(guò)濾后由送風(fēng)機(jī)送出，如此循環(huán)，使空氣不斷凈化，達(dá)到室內(nèi)空氣品質(zhì)要求狀態(tài)。
[0008]該發(fā)明將光催化空氣凈化技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)空氣凈化，不僅優(yōu)化了空氣凈化過(guò)濾效果，同時(shí)也改進(jìn)了以往空氣過(guò)濾器自身模塊復(fù)雜，占空間大的缺點(diǎn)。
[0009]殼體內(nèi)部光催化結(jié)構(gòu)具體解釋如下:空氣經(jīng)回風(fēng)機(jī)被吸入到回風(fēng)箱內(nèi)，先經(jīng)過(guò)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾，進(jìn)入光催化凈化階段，其內(nèi)置有一組或幾組光催化組件，空氣過(guò)濾后由送風(fēng)機(jī)送出。光催化空氣過(guò)濾器中:光催化濾網(wǎng)呈直片型，每組設(shè)有三片，平行嵌裝設(shè)置于殼體內(nèi)，殼體紫外光LED燈垂直于濾網(wǎng)安裝在透明燈管內(nèi)，透明燈管外部安裝有與組件橫向長(zhǎng)度一致的肋片，殼體兩端裝有用于安裝紫外燈管的燈座，燈座通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與外部電源連接，濾網(wǎng)和肋片上均涂有納米級(jí)Ti02光催化劑。由于光催化濾片每組有三片，加大了光催化的反應(yīng)面積，逐步深化凈化，有利于凈化效率的提高。
[0010]作為優(yōu)化，透明套管兩端相接的殼體上設(shè)有固定用的燈座，電源線(xiàn)通過(guò)燈座引入到透明套管內(nèi)與紫外光源LED燈相連，以方便透明套管以及紫外光源的安裝與更換。
[0011]作為優(yōu)化，光催化濾網(wǎng)采用蜂窩陶瓷板制成，具有自身反應(yīng)面積大，強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，更有利于光催化反應(yīng)的進(jìn)行。
[0012]作為優(yōu)化，所述殼體為多個(gè)筒體對(duì)接得到，每個(gè)筒體兩端設(shè)置有用于對(duì)接的法蘭，每個(gè)筒體內(nèi)設(shè)置有一組光催化結(jié)構(gòu)。有利于根據(jù)用戶(hù)的不同需求，設(shè)置殼體。
[0013]作為優(yōu)化，殼體內(nèi)部裝有向內(nèi)凸起的三角形肋條，這樣不僅增大了殼體的面積，也增大了空氣渦流強(qiáng)度，提高其對(duì)流傳質(zhì)效果，也提高了反應(yīng)效率。
[0014]作為優(yōu)化，殼體內(nèi)表面涂有反光物質(zhì)，將光源反射到過(guò)濾網(wǎng)上，充分提高了其光源利用率和空氣凈化效率。
[0015]作為優(yōu)化，所述透明套管選用銳鈦礦型Ti02基納米薄膜自清潔玻璃制成。這樣不僅能夠透過(guò)紫外光，而且具有自清潔，表面不易積灰，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
[0016]作為優(yōu)化，本發(fā)明中的光催化濾網(wǎng)以嵌裝方式安裝在殼體內(nèi)，與已設(shè)置好的卡槽相嵌，長(zhǎng)期使用后，在進(jìn)風(fēng)口、殼體內(nèi)、過(guò)濾網(wǎng)上會(huì)產(chǎn)生不同程度的灰塵、異物等，打開(kāi)箱蓋，取下濾網(wǎng)，即可進(jìn)行清洗，進(jìn)行干燥過(guò)后可反復(fù)使用。清潔簡(jiǎn)易，拆裝便捷。
[0017]作為優(yōu)化，所述紫外光源為為紫外光LED燈，所述光催化劑為納米級(jí)Ti02光催化劑。這樣，紫外光LED燈較之紫外燈管具有光照均勻、電光轉(zhuǎn)換效率高、使用壽命長(zhǎng)、時(shí)空效率高等優(yōu)點(diǎn)。所述的光催化劑是納米級(jí)Ti02光催化劑，催化反應(yīng)效果優(yōu)良。可通過(guò)現(xiàn)有方法，例如溶膠-凝膠法、噴涂法和刷漿法等將光催化劑負(fù)載在光催化濾網(wǎng)、通孔、肋片和殼體內(nèi)表面。
[0018]本發(fā)明中光催化空氣凈化器的殼體由鍍鋅鋼板制成，與中央空調(diào)送風(fēng)管材質(zhì)相同、大小匹配，通過(guò)法蘭連接在風(fēng)機(jī)盤(pán)管出口的送風(fēng)管中部，不需要額外占用空間；同時(shí)，可以利用風(fēng)機(jī)盤(pán)管提供的動(dòng)力，不需要再設(shè)置額外的動(dòng)力裝置。
[0019]與已有的光催化空氣凈化器相比，本回風(fēng)箱形式光催化空氣凈化器發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn):
[0020]1、該發(fā)明與中央空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合，節(jié)省空間和材料，不影響美觀(guān)，提高了空間使用率。
[0021]2、多重過(guò)濾，效果好，本發(fā)明的濾網(wǎng)采用三層，逐步深化凈化，把空氣過(guò)濾到最佳狀態(tài)，再將空氣進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)中其它空氣處理，達(dá)到優(yōu)化。
[0022]3、催化反應(yīng)效果好。各模塊之間利用法蘭相連接，可以根據(jù)光催化效果的需要，隨意增減模塊個(gè)數(shù)，使用靈活。
[0023]4、紫外光線(xiàn)利用率高。紫外光LED燈位于透明套管內(nèi)部，橫嵌在肋片內(nèi)部，且肋片兩端設(shè)置有相互平行的多層直板型光催化濾網(wǎng)，增大了紫外光照射面積，提高了紫外光的利用率。
[0024]5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。直接安裝于空調(diào)系統(tǒng)的空氣凈化段，利用光催化技術(shù)，可有效、快速的降解空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物，簡(jiǎn)單高效。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]本發(fā)明包括:殼體、風(fēng)機(jī)、過(guò)濾器、光催化結(jié)構(gòu)組件(光催化濾網(wǎng)、透明套管、紫外光源、光催化半導(dǎo)體材料)等。
[0026]圖1所示為發(fā)明具體實(shí)施時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為圖1中本發(fā)明與中央空調(diào)結(jié)合安裝模塊示意圖，在空氣過(guò)濾段安裝空氣凈化器。
[0028]圖3為圖1中本發(fā)明單獨(dú)光催化濾網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖4為圖1中本發(fā)明單獨(dú)殼體內(nèi)壁和肋條的結(jié)構(gòu)示意圖，其中內(nèi)表面2上貼有用于加強(qiáng)光利用率的反光鋁箔紙。
[0030]附圖中箭頭表示通風(fēng)方向。

【具體實(shí)施方式】
[0031]具體實(shí)施時(shí)，如圖1所示，一種回風(fēng)箱形式的光催化空氣凈化器，包括過(guò)濾網(wǎng)1，殼體2，肋片3，殼體兩端設(shè)置有用于和回風(fēng)箱相連的法蘭，殼體內(nèi)部設(shè)置有至少一組光催化結(jié)構(gòu)，光催化結(jié)構(gòu)中設(shè)置有光催化過(guò)濾網(wǎng)4、紫外光源LED燈6、紫外光源LED燈的燈座、透明燈管以及沿殼體橫向設(shè)置的肋片.
[0032]光催化濾網(wǎng)由蜂窩陶瓷板制成，其上設(shè)置有平行通孔，以便空氣流過(guò)。光催化結(jié)構(gòu)中的光催化濾網(wǎng)、通孔內(nèi)壁、殼體內(nèi)壁、肋片表面都涂有納米級(jí)Ti02光催化劑，具體實(shí)施時(shí)，將光催化濾網(wǎng)按一定合適距離裝設(shè)與殼體單元內(nèi)，殼體上有用于安裝光催化濾網(wǎng)的微型卡槽，用于固定濾網(wǎng)。紫外光源LED燈置于透明燈管內(nèi)垂直于濾網(wǎng)安裝，燈管兩端安裝有用于固定燈管的燈座，燈座通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與電源連接。所述光催化濾網(wǎng)4至少為三張，且平行設(shè)置在殼體內(nèi)，以增大反應(yīng)面積，逐步深化凈化，提高光催化反應(yīng)效率。
[0033]殼體內(nèi)部設(shè)置有向內(nèi)凸起的肋片3，這樣不僅增大了光催化反應(yīng)的面積，同時(shí)也增大了空氣的渦流強(qiáng)度，利于反應(yīng)的進(jìn)行。殼體內(nèi)表面貼有反光鋁箔紙，用于反射紫外光，加大光源利用率。
[0034]殼體由鍍鋅鋼板制成，與中央空調(diào)送風(fēng)管材質(zhì)相同、大小匹配，所述殼體為多個(gè)筒體對(duì)接得到，每個(gè)筒體兩端設(shè)置有用于對(duì)接的法蘭，每個(gè)筒體內(nèi)部至少設(shè)置有一組光催化結(jié)構(gòu)。有利于根據(jù)用戶(hù)的不同需求，設(shè)置殼體的具體長(zhǎng)度。殼體通過(guò)法蘭密封連接在空調(diào)內(nèi)部空氣過(guò)濾段，拆裝方便且節(jié)省空間。
[0035]圖2為本發(fā)明與空調(diào)系統(tǒng)具體結(jié)合的模塊示意圖，空氣由回風(fēng)機(jī)吸入回風(fēng)箱內(nèi)，在混合段與新風(fēng)進(jìn)行混合，經(jīng)過(guò)表冷段制冷處理，到達(dá)過(guò)濾段經(jīng)過(guò)光催化濾網(wǎng)在紫外光LED燈的照射下進(jìn)行光催化空氣凈化，凈化后的空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)段提供動(dòng)力送出，必要情況下可以增加其它空氣處理工段，將空氣處理至要求狀態(tài)。
[0036]本發(fā)明利用光催化技術(shù)直接將空氣中細(xì)菌、病毒等殺死，并且可以將室內(nèi)揮發(fā)有機(jī)物VOCs直接分解為0)2和H2O等無(wú)機(jī)小分子產(chǎn)物，具有反應(yīng)效率高、條件溫和、能耗少、二次污染少等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，將空氣凈化器與中央空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合，改進(jìn)傳統(tǒng)空氣凈化器自身占室內(nèi)空間大，結(jié)構(gòu)模塊復(fù)雜的缺點(diǎn)，不影響美觀(guān)，節(jié)省空間和材料，并可與空調(diào)系統(tǒng)其它空氣處理功能結(jié)合，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，過(guò)濾效果好，催化反應(yīng)效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.如圖，一種回風(fēng)箱形式光催化空氣凈化器，包括殼體2，殼體兩端設(shè)置有用于和風(fēng)道相連的法蘭，殼體內(nèi)部設(shè)置有至少一組光催化結(jié)構(gòu)，光催化結(jié)構(gòu)中設(shè)置有光催化濾網(wǎng)4和紫外光源6，其特征在于，所述光催化結(jié)構(gòu)中，光催化濾網(wǎng)為多張，光催化濾網(wǎng)縱向平行設(shè)置在殼體內(nèi)部，光催化濾網(wǎng)之間橫向設(shè)置有肋片，肋片長(zhǎng)度方向上沿橫向連接在殼體內(nèi)部，肋片中部貫穿安裝有沿殼體橫向設(shè)置的透明套管，所述紫外光源設(shè)置于透明套管內(nèi)；所述光催化濾網(wǎng)、肋片以及殼體內(nèi)表面均涂設(shè)有光催化劑。
2.如權(quán)利要求1所述的回風(fēng)箱形式光催化空氣凈化器，其特征在于，所述光催化濾網(wǎng)由蜂窩陶瓷板制成，且其上沿殼體縱向設(shè)置有布置為蜂窩狀的平行通孔。
3.如權(quán)利要求2所述的回風(fēng)箱形式光催化空氣凈化器，其特征在于，所述平行通孔自身為圓柱形，通孔內(nèi)部涂設(shè)有光催化劑。
4.如權(quán)利要求1所述的回風(fēng)箱形式光催化空氣凈化器，其特征在于，所述殼體內(nèi)壁上沿長(zhǎng)度方向間隔設(shè)置有向內(nèi)凸起的三角形肋條3，所述三角形肋條上涂設(shè)有光催化劑。
5.如權(quán)利要求1所述的回風(fēng)箱形式光催化空氣凈化器，其特征在于，所述透明套管選用銳鈦礦型Ti02基納米薄膜自清潔玻璃制成。
6.如權(quán)利要求1所述的回風(fēng)箱形式光催化空氣凈化器，其特征在于，殼體由鍍鋅鋼板制成，與回風(fēng)箱材料相同。殼體內(nèi)表面貼有反光鋁箔紙，用于增強(qiáng)光源利用率。
7.如權(quán)利要求1所述的回風(fēng)箱形式光催化空氣凈化器，其特征在于，所述紫外光源為為紫外光二極管，光催化劑為納米級(jí)Ti02光催化劑。
8.如權(quán)利要求1所述的回風(fēng)箱形式光催化空氣凈化器，其特征在于，所述的光催化結(jié)構(gòu)直接安裝在中央空調(diào)系統(tǒng)的回風(fēng)箱上，節(jié)省空間，同時(shí)自身反應(yīng)效率高，紫外線(xiàn)光源利用效率高，能耗較小，可以與中央空調(diào)其他功能相結(jié)合，把空氣處理到最佳狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】B01D53/44GK104456770SQ201410582296
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】串禾, 吳思奇, 宋雪瑞, 劉鵬, 劉巍 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)