專利名稱：光觸媒空氣凈化設(shè)備及其凈化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空氣凈化設(shè)備及其凈化方法，尤其涉及一種光觸媒空氣凈化設(shè)備及其凈化方法。
背景技術(shù)：
空氣凈化的技術(shù)有第一代的高壓靜電集塵，第二代的臭氧負(fù)離子技術(shù)，第三代的 HEPA、活性炭過(guò)慮式技術(shù)，最先進(jìn)的當(dāng)數(shù)現(xiàn)在的光催化技術(shù)，也有把幾種技術(shù)合在一起使用的方法，如中國(guó)專利號(hào)為CN200680009957.6，發(fā)明名稱為“鉬金作為分解消除空氣中的有機(jī)化合物的主要觸媒的技術(shù)方案，及于其相關(guān)的光觸媒產(chǎn)品，光觸媒層形成方法和光觸媒體” 公開(kāi)的技術(shù)方案。光觸媒是一種納米級(jí)的金屬氧化物材料(二氧化鈦比較常用)，它涂布于基材表面，干燥后形成薄膜，在光線的作用下，產(chǎn)生強(qiáng)烈催化降解功能能有效地降解空氣中有毒有害氣體；能有效殺滅多種細(xì)菌，抗菌率高達(dá)100% (全球病毒學(xué)、細(xì)菌學(xué)的權(quán)威人士俄國(guó) “向量”國(guó)家病毒學(xué)與生物技術(shù)科學(xué)中心主任伊利亞 德羅茲多夫教授2008年12月為一種 AIRPL0T光觸媒產(chǎn)品做去除細(xì)菌和病毒的鑒定)，并能將細(xì)菌或真菌釋放出的毒素分解及無(wú)害化處理；同時(shí)還具備除臭、抗污等功能。在室外太陽(yáng)光的照射下，光觸媒凈化空氣的效果是十分明顯的，但在沒(méi)有陽(yáng)光的地方就勉為其難了。光觸媒必須要有光的能量來(lái)激發(fā)其催化反應(yīng)，但僅可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍就有312-1050nm，一般認(rèn)為390nm以下波長(zhǎng)的紫外線就可以進(jìn)行光觸媒的催化反應(yīng)，但實(shí)際研究發(fā)現(xiàn)市面上常用的365nm等紫外線燈管對(duì)光觸媒的作用不是那么明顯的。而想通過(guò)加裝風(fēng)機(jī)、負(fù)離子發(fā)生器、活性炭過(guò)濾網(wǎng)等設(shè)施，不僅人為增加了噪音，還因風(fēng)量的加大使光觸媒表面更容易沾污，使得光觸媒表面被污物覆蓋而無(wú)法發(fā)揮其應(yīng)有的凈化作用(光觸媒的表面必須要求完全裸露在空氣中才能發(fā)揮其應(yīng)有的作用的)。因此，現(xiàn)有的光觸媒空氣凈化設(shè)備及其凈化方法無(wú)助于光觸媒的凈化效能發(fā)揮，有必要對(duì)現(xiàn)有的光觸媒空氣凈化設(shè)備及其凈化方法進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種光觸媒空氣凈化設(shè)備及其凈化方法，簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，減少噪音和UV污染，有效提高凈化效果。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提供一種光觸媒空氣凈化設(shè)備， 包括箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)置有多只上下排列的紫外線燈，所述紫外線燈兩邊間隔平行放置有涂有光觸媒的玻璃片，其中，所述玻璃片底部?jī)蓚?cè)設(shè)有空氣加熱器，所述箱體的左右側(cè)板為雙層設(shè)置，包括第一側(cè)板和第二側(cè)板，所述第一側(cè)板上設(shè)有第一開(kāi)孔，所述第二側(cè)板上設(shè)有第二開(kāi)孔，所述第一開(kāi)孔和第二開(kāi)孔交錯(cuò)設(shè)置；所述上層板為雙層設(shè)置，包括第一上層板和第二上層板，所述第一上層板上設(shè)有第三開(kāi)孔，所述第二上層板上設(shè)有第四開(kāi)孔，所述第三開(kāi)孔和第四開(kāi)孔交錯(cuò)設(shè)置。上述的光觸媒空氣凈化設(shè)備，其中，所述紫外線燈的數(shù)目為1 6只，其紫外線主
3峰波長(zhǎng)為345-355nm。上述的光觸媒空氣凈化設(shè)備，其中，所述紫外線燈的主峰波長(zhǎng)為350nm。上述的光觸媒空氣凈化設(shè)備，其中，所述空氣加熱器為不銹鋼加熱器、鑄件加熱器或陶瓷PTC熱敏電阻加熱器。上述的光觸媒空氣凈化設(shè)備，其中，所述涂有光觸媒的玻璃片上的光觸媒為納米
鉬金二氧化鈦復(fù)合光觸媒。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題還提供一種上述光觸媒空氣凈化設(shè)備的凈化方法，包括如下步驟以主峰波長(zhǎng)為345-355nm的紫外線照射涂有光觸媒的玻璃片；控制玻璃片最外面的UV強(qiáng)度達(dá)到90uW/cm2以上；對(duì)底部?jī)蓚?cè)的空氣加熱器輔以30-100°C的加熱，以使空氣從左右側(cè)板的開(kāi)孔流入，沿著玻璃片從上層板的開(kāi)孔流出，形成由下往上的氣流，從而使空氣中的微小有機(jī)物被玻璃片上涂有的光觸媒吸收分解。本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本發(fā)明提供的光觸媒空氣凈化設(shè)備及其凈化方法，通過(guò)設(shè)置空氣加熱器代替風(fēng)機(jī)，去除噪音，箱體的左右側(cè)板和上層板均為間隔式雙層板設(shè)置，并在雙層板上交錯(cuò)設(shè)置開(kāi)孔，既能保證氣流暢通，又能把箱內(nèi)的UV全部屏蔽住，避免UV污染，有效提高凈化效果。此外，本發(fā)明通過(guò)限定紫外線燈主峰波長(zhǎng)，進(jìn)一步提高凈化效果。


圖1為本發(fā)明光觸媒空氣凈化設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明光觸媒空氣凈化設(shè)備的左右側(cè)板結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明光觸媒空氣凈化設(shè)備的上層板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中
1開(kāi)機(jī)按鈕 4第一開(kāi)孔 7涂有光觸媒的玻璃片 10第一側(cè)板 13第二上層板
2箱體 5第二開(kāi)孔 8紫外線燈 11第二側(cè)板 14第三開(kāi)孔
3第四開(kāi)孔 6空氣加熱器 9燈架
12第一上層板
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。圖1為本發(fā)明光觸媒空氣凈化設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明光觸媒空氣凈化設(shè)備的左右側(cè)板結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明光觸媒空氣凈化設(shè)備的上層板結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參見(jiàn)圖1 圖3，本發(fā)明提供的光觸媒空氣凈化設(shè)備包括箱體2，所述箱體2內(nèi)設(shè)置有多只上下排列的紫外線燈8，所述紫外線燈8兩邊間隔平行放置有涂有光觸媒的玻璃片7，其中，所述玻璃片7底部?jī)蓚?cè)設(shè)有空氣加熱器6，所述箱體2的左右側(cè)板為雙層設(shè)置，包括第一側(cè)板10和第二側(cè)板11，所述第一側(cè)板10上設(shè)有第一開(kāi)孔4，所述第二側(cè)板11 上設(shè)有第二開(kāi)孔5，所述第一開(kāi)孔4和第二開(kāi)孔5交錯(cuò)設(shè)置；所述上層板為雙層設(shè)置，包括第一上層板12和第二上層板13，所述第一上層板12上設(shè)有第三開(kāi)孔14，所述第二上層板 13上設(shè)有第四開(kāi)孔3，所述第三開(kāi)孔14和第四開(kāi)孔3交錯(cuò)設(shè)置。紫外線燈所發(fā)射的紫外線光波，0.5米之內(nèi)在醫(yī)學(xué)上對(duì)人體是有影響的，本發(fā)明提供的光觸媒空氣凈化設(shè)備的箱體采用雙層交叉疊加開(kāi)孔的結(jié)構(gòu)，即玻璃片外圍的箱體的左右側(cè)板和上層板均為間隔式雙層設(shè)置，這三面的里外兩層的開(kāi)孔是交叉式相互不重疊，既能保證氣流暢通，又能把箱內(nèi)的UV全部屏蔽住，箱外是測(cè)不出UV，從而徹底消除了 UV污染的問(wèn)題。經(jīng)反復(fù)驗(yàn)證，證實(shí)在可見(jiàn)光的312-1050nm的波段中間，一種波長(zhǎng)345-355nm的紫外線8，照射涂有光觸媒的玻璃片7，其能發(fā)揮最大的光催化效能，而其他波長(zhǎng)紫外線的效能就不那么明顯了。上述光觸媒空氣凈化設(shè)備，箱體2內(nèi)優(yōu)選設(shè)置1 6只345-355nm的紫外線燈 8 (保證玻璃片7最外面的UV強(qiáng)度達(dá)到90uW/cm2以上)，上下排列在燈架9上，其兩邊間隔平行放置數(shù)片涂有光觸媒的玻璃片7，只要箱體體積允許，玻璃片盡可能地多放，以達(dá)更好效果，光觸媒的面積與凈化效果是正比的?？諝饧訜崞?選用陶瓷PTC熱敏電阻加熱器。 PTC是Positive Temperature Coefficient的縮寫(xiě)，意思是正的溫度系數(shù)，泛指正溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件，簡(jiǎn)稱PTC熱敏電阻。PTC熱敏電阻是一種典型具有溫度敏感性的半導(dǎo)體電阻，超過(guò)一定的溫度(居里溫度)時(shí)，它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高。上述的光觸媒空氣凈化設(shè)備，其中，所述涂有光觸媒的玻璃片7上的光觸媒優(yōu)選為納米鉬金+ 二氧化鈦復(fù)合光觸媒(AIRPL0T)。玻璃片7上涂有的光觸媒是靜止不動(dòng)的，其本身也是不參與分解有機(jī)物活動(dòng)的， 只是提供分解有機(jī)物的工作場(chǎng)所，所以靠其自身的吸收能力是有限的，要充分發(fā)輝光觸媒吸收分解的效能，就必須保證讓光觸媒表面充分接觸(裸露)到廣泛分布于空氣中的微小有機(jī)物，而用風(fēng)機(jī)等輔助設(shè)置的方式來(lái)讓空氣流動(dòng)是十分有限的，一般小型風(fēng)機(jī)的速度也就 I-IOmVmin,這樣的風(fēng)速噪音已經(jīng)很大的了。本發(fā)明提供的光觸媒空氣凈化設(shè)備，空氣加熱器6為陶瓷PTC熱敏電阻，由于空氣加熱器6設(shè)置在玻璃片底部?jī)蓚?cè)，通過(guò)加熱，以使空氣從左右側(cè)板的開(kāi)孔流入，沿著玻璃片從上層板的開(kāi)孔流出，形成由下往上的氣流，分子運(yùn)動(dòng)速度可以達(dá)到4-474米/秒(12 級(jí)臺(tái)風(fēng)的速度也只有32. 7米/秒)，從而使空氣中的微小有機(jī)物極速地運(yùn)動(dòng)到光觸媒表面而被光觸媒催化反應(yīng)吸收分解。PTC陶瓷發(fā)熱時(shí)是不發(fā)光的，控制其電流電阻就很容易控制其溫度了，因此，整個(gè)過(guò)程沒(méi)有產(chǎn)生噪音污染。本發(fā)明提供的光觸媒空氣凈化設(shè)備，由于沒(méi)有風(fēng)機(jī)之類的附加設(shè)置，光觸媒表面受沾污的機(jī)會(huì)就大大地減少了，從而解決了涂于玻璃上的光觸媒表面清潔的問(wèn)題。上述光觸媒空氣凈化設(shè)備的凈化方法如下按下開(kāi)機(jī)按鈕1，通電開(kāi)機(jī)，紫外線燈 8發(fā)亮工作，以主峰波長(zhǎng)為345-355nm的紫外線照射涂有光觸媒的玻璃片7 ；控制玻璃片7 最外面的UV強(qiáng)度達(dá)到90W/cm2，以上，激發(fā)光觸媒的光催化作用功能；選用陶瓷PTC熱敏電阻，并輔以30-100°C的加熱，以使空氣分子強(qiáng)烈運(yùn)動(dòng)而被玻璃片7上涂有的光觸媒吸收分解；隨著空氣加熱器6的升溫，光觸媒表面周圍的空氣就會(huì)越來(lái)越強(qiáng)地極速對(duì)流而運(yùn)動(dòng)， 這樣空氣中的微小有機(jī)物(細(xì)菌、病毒、甲醛、臭味、鹵代烴、有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑等等)被光觸媒不斷地吸收，同時(shí)又被光觸媒強(qiáng)力地分解并氧化，轉(zhuǎn)換成為氧氣、二氧化碳、水等自然的物質(zhì)。 整個(gè)設(shè)備在運(yùn)行當(dāng)中沒(méi)有一點(diǎn)噪音，可以長(zhǎng)時(shí)間地運(yùn)行。在臭味指數(shù)為280的環(huán)境中(Im3的密閉箱里放二甲苯)，用365nm紫外線照射光觸媒，一小時(shí)后臭味指數(shù)降為225，減低率20%，效果不那么明顯；而用350nm的紫外線照射光觸媒，一小時(shí)后臭味指數(shù)降到66，減低率76%，效果很明顯，不同波長(zhǎng)的紫外線對(duì)光觸媒凈化效果是不一樣的。在30m3的動(dòng)物房中(飼養(yǎng)著1000只實(shí)驗(yàn)老鼠，用350nm紫外線)，臭味指數(shù)為175， 不開(kāi)空氣加熱器，開(kāi)風(fēng)機(jī)(3m7min)，M小時(shí)后臭味指數(shù)185，凈化器消除臭味的速度還沒(méi)有老鼠產(chǎn)生臭味的速度快；而拿掉風(fēng)機(jī)，開(kāi)空氣加熱器，24小時(shí)后臭味指數(shù)降為130，空氣加熱器的效果明顯快的多。綜上所述，本發(fā)明提供的光觸媒空氣凈化設(shè)備及其凈化方法，整個(gè)設(shè)備沒(méi)有風(fēng)機(jī) (也就沒(méi)有聲音污染)，沒(méi)有高壓靜電，沒(méi)有臭氧負(fù)離子發(fā)生器，也沒(méi)有活性炭過(guò)濾等等所產(chǎn)生的第二次污染，只是利用光觸媒材料，就能徹底凈化空氣中的微小有機(jī)物(細(xì)菌、病毒、甲醛、臭味、鹵代烴、有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑等等)，而且光催化劑在反應(yīng)過(guò)程中自身并不消耗的，從而實(shí)現(xiàn)真正的綠色空氣凈化。因?yàn)樵撛O(shè)備制作簡(jiǎn)單，使用條件也十分的簡(jiǎn)單(只要光源+光觸媒就行)，故應(yīng)用廣泛，可單獨(dú)作室內(nèi)凈化空氣之用，也可應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)，垃圾焚燒凈化系統(tǒng)，封閉工作室凈化空氣系統(tǒng)等等所有需要凈化空氣的地方都可應(yīng)用。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書(shū)所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種光觸媒空氣凈化設(shè)備，包括箱體(2)，所述箱體(2)內(nèi)設(shè)置有多只上下排列的紫外線燈(8)，所述紫外線燈(8)兩邊間隔平行放置有涂有光觸媒的玻璃片(7)，其特征在于，所述玻璃片(7)底部?jī)蓚?cè)設(shè)有空氣加熱器(6)，所述箱體(2)的左右側(cè)板為雙層設(shè)置， 包括第一側(cè)板(10)和第二側(cè)板(11 )，所述第一側(cè)板(10)上設(shè)有第一開(kāi)孔(4)，所述第二側(cè)板(11)上設(shè)有第二開(kāi)孔(5)，所述第一開(kāi)孔(4)和第二開(kāi)孔(5)交錯(cuò)設(shè)置；所述上層板為雙層設(shè)置，包括第一上層板(12)和第二上層板(13)，所述第一上層板(12)上設(shè)有第三開(kāi)孔 (14)，所述第二上層板(13)上設(shè)有第四開(kāi)孔(3)，所述第三開(kāi)孔(14)和第四開(kāi)孔(3)交錯(cuò)設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的光觸媒空氣凈化設(shè)備，其特征在于，所述紫外線燈(8)的數(shù)目為 1 6只，主峰波長(zhǎng)為345-355nm。
3.如權(quán)利要求2所述的光觸媒空氣凈化設(shè)備，其特征在于，所述紫外線燈(8)的主峰波長(zhǎng)為350nmo
4.如權(quán)利要求1所述的光觸媒空氣凈化設(shè)備，其特征在于，所述空氣加熱器(6)為不銹鋼加熱器、鑄件加熱器或陶瓷PTC熱敏電阻加熱器。
5.如權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的光觸媒空氣凈化設(shè)備，其特征在于，所述涂有光觸媒的玻璃片(7)上的光觸媒為納米鉬金二氧化鈦復(fù)合光觸媒。
6.一種采用如權(quán)利要求1所述的光觸媒空氣凈化設(shè)備的凈化方法，其特征在于，所述凈化方法包括如下步驟以主峰波長(zhǎng)為345-355nm的紫外線照射涂有光觸媒的玻璃片(7)；控制玻璃片(7)最外面的UV強(qiáng)度達(dá)到90w/cm2以上；對(duì)底部?jī)蓚?cè)的空氣加熱器(6)輔以30-100°C的加熱，以使空氣從左右側(cè)板的開(kāi)孔流入，沿著玻璃片從上層板的開(kāi)孔流出，形成由下往上的氣流，從而使空氣中的微小有機(jī)物被玻璃片(7)上涂有的光觸媒吸收分解。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種光觸媒空氣凈化設(shè)備及其凈化方法，所述光觸媒空氣凈化設(shè)備包括箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)置有多只上下排列的紫外線燈，所述紫外線燈兩邊間隔平行放置有涂有光觸媒的玻璃片，其中，所述玻璃片底部?jī)蓚?cè)設(shè)有空氣加熱器，所述箱體的左右側(cè)板和上層板為雙層設(shè)置，所述雙層板上交錯(cuò)設(shè)置開(kāi)孔。本發(fā)明提供的光觸媒空氣凈化設(shè)備及其凈化方法，通過(guò)設(shè)置空氣加熱器代替風(fēng)機(jī)，去除噪音，箱體的左右側(cè)板和上層板均為間隔式雙層板設(shè)置，并在雙層板上交錯(cuò)設(shè)置開(kāi)孔，既能保證氣流暢通，又能把箱內(nèi)的UV全部屏蔽住，避免UV污染，有效提高凈化效果。
文檔編號(hào)A61L9/20GK102266580SQ20111021480
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者顧勤剛 申請(qǐng)人:顧勤剛