改善室內(nèi)空氣質(zhì)量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種改善室內(nèi)空氣質(zhì)量裝置，為解決現(xiàn)有技術空氣改善性能差問題，其包括風機及風機支持的風道，在所述風道上由上游至下游依次配置有空氣凈化模塊組和空氣改善模塊組，污染的空氣在所述風機帶動下流經(jīng)所述風道時，會被一系列的空氣凈化模塊、空氣改善模塊逐漸治理，從而形成清新的空氣排放到室內(nèi)；所述空氣凈化模塊組自風道上游至下游依次配置有空氣過濾模塊和光觸媒凈化模塊，所述空氣改善模塊組包括托瑪琳空氣改善模塊或者和其它向空氣中釋放有益成份的空氣改善模塊。具有能夠將空氣里甲醛、苯、二甲苯、氨、TVOC有機揮發(fā)物等有害氣體，分解成H2O、CO2和其它無害物質(zhì)，實現(xiàn)空氣凈化，通過空氣改善模塊組使得產(chǎn)生的空氣更綠色健康、舒適宜人，其中水合小負離子，空氣改善性能優(yōu)異，能使得空氣質(zhì)量顯著提高，對人體有很好的保健功效的優(yōu)點。
【專利說明】改善室內(nèi)空氣質(zhì)量裝置

【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種室內(nèi)空氣優(yōu)化設備，特別是涉及一種改善室內(nèi)空氣質(zhì)量裝置。

【背景技術】
[0002]人的一生中，至少有80%以上的時間是在室內(nèi)環(huán)境中度過，生活在城市中的老人、嬰兒和行動不方便的人則可能有高達95%的時間是在室內(nèi)生活。室內(nèi)環(huán)境是人們生活、工作和社交的主要場所，因此室內(nèi)空氣質(zhì)量的優(yōu)劣與每一個人的健康息息相關。人類的生存離不開空氣。一個人可以7天不進食，5天不飲水，但5分鐘不呼吸空氣就可能死亡。我們可以選擇無污染的水和食物，卻難以選擇所呼吸的空氣。呼吸是我們接觸空氣污染物的主要途徑，所以說室內(nèi)空氣質(zhì)量對人是非常重要的，但又往往容易被人們忽視。
[0003]隨著國家實力的增強，人們物質(zhì)生活水平逐年提高，居住環(huán)境迅速向高檔化進展，尤其是新、舊房屋入住前的裝修，隨之而來的是新型裝飾材料特別是人造板材的使用、家具的添置與更新、書籍、紡織物、飾物、吸煙、烹調(diào)等造成的空氣污染，使室空氣中的甲醛、苯、二甲苯、氨、TVOC有機揮發(fā)物等有害氣體大量超標，嚴重影響著人們的身體健康。有關部門作過室內(nèi)空氣污染的調(diào)查，甲醛在裝修材料中的潛伏期可長達十幾年，如不治理其危害性是相當嚴重的。
[0004]另一方面，我們都有這樣的體會，置身于風景秀麗的海濱、瀑布旁，及跋涉在秀麗的山林中時，人們肯定會感到空氣清新，呼吸順暢，心曠人怡，這是因為這里的空氣含有豐富的負離子的緣故。空氣清潔度與空氣中負離子含量密切相關，且空氣負離子具有廣泛的生理生化效應和功能，對人體的神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)等都有很好的調(diào)節(jié)作用，是人體不可缺少的營養(yǎng)素，被稱作是空氣的維生素和生長素。因為空氣負離子利用其帶電功能，能將空氣中懸浮污染物、細菌、微生物等吸附捕獲而使空氣變的清潔，因此空氣負離子含量越高，空氣就越清潔舒適。目前在環(huán)境評價中，空氣負離子濃度被列為衡量空氣質(zhì)量好還的一個重要參數(shù)。然而，據(jù)權威報告顯示，目前城市居民日常生活的環(huán)境通常都是處于負離子臨界濃度以下的，空氣質(zhì)量差，久而久之，就會造成體質(zhì)下降、情緒焦慮、疲勞嗜睡等不良狀況。
[0005]因此，有必要設計一種設備，一方面既能夠消除空氣中的灰塵、甲醛等有害物質(zhì)同時又能夠通過增加負離子含量來提升空氣質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術的上述缺陷，提供一種既能夠消除空氣中的有害物質(zhì)，又能通過增加空氣中有益成份提升空氣質(zhì)量的改善室內(nèi)空氣質(zhì)量裝置。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明改善室內(nèi)空氣質(zhì)量裝置，包括風機及風機支持的風道，其特征在于在所述風道上由上游至下游依次配置有空氣凈化模塊組和空氣改善模塊組，污染的空氣在所述風機帶動下流經(jīng)所述風道時，會被一系列的空氣凈化模塊、空氣改善模塊逐漸治理，從而形成清新的空氣排放到室內(nèi)；所述空氣凈化模塊組自風道上游至下游依次配置有空氣過濾模塊和光觸媒凈化模塊，所述空氣改善模塊組包括托瑪琳空氣改善模塊或者和其它向空氣中釋放有益成份的空氣改善模塊。該光觸媒凈化模塊能夠將空氣里甲醛、苯、二甲苯、氨、TVOC有機揮發(fā)物等有害氣體，分解成H2OXO2和其它無害物質(zhì)，以達到空氣凈化的目的。該托瑪琳空氣改善模塊能夠產(chǎn)生大量的水合小負離子，使得空氣質(zhì)量顯著提高，對人體有很好的保健功效。其具有既能夠消除空氣中的有害物質(zhì)，又能通過增加空氣中有益成份提升空氣質(zhì)量，空氣改善性能優(yōu)異的優(yōu)點。
[0008]光觸媒是一種以二氧化鈦(T12)為代表的具有光催化功能的光半導體材料的總稱，是當前國際上治理室內(nèi)環(huán)境污染的最安全的材料之一。光觸媒在光的照射下，會產(chǎn)生類似光合作用的光催化反應，產(chǎn)生出氧化能力極強的氫氧自由基(-0H)和超氧離子(O2-)，具有很強的光氧化還原功能，可氧化分解各種有機化合物和部分無機物，能破壞細菌的細胞膜和固化病毒的蛋白質(zhì)，可殺滅細菌和分解有機污染物，把有機污染物分解成無污染的水(H2O)、二氧化碳(CO2)和其它無害物質(zhì)，因而具有極強的殺菌、除息、防霉、防污自潔、凈化空氣功能。其反應方程式如下:
[0009]Ti02+hv (光子能量)-> Ti02+e (光生電子)+h+ (光生空穴)
[0010]H20+h+_ > _0Η+Η.
[0011]0H>h+- > -OH
[0012]02+e_ > O2-
[0013]H20+02 - > _00Η+0Η
[0014]2_00H_ > H202+02
[0015]-00H+H20+e_ > H2O2+OH
[0016]H202+e_ > _0H+0H
[0017]上述反應生成的-OH和02_都是極強的氧化劑，可破壞有機物中的C = C鍵、C =O鍵、H = O鍵、N = H鍵、C = N鍵、C = H鍵等，具有高效的分解有機物的能力，可直接把被T12吸附的有機物，如甲醛、苯、二甲苯、氨、TVOC有機揮發(fā)物等，氧化成H2O和C02。此夕卜，-OH比作為消毒殺菌劑的次氯酸、臭氧等具有更強的氧化能力，能與細菌細胞發(fā)生生化反應，破壞細菌的細胞膜，使細胞質(zhì)流失，起到抑制病毒的活性，固化病毒的蛋白質(zhì)，使細菌細胞死亡，同時降解由細菌釋放出的有毒復合物，幾乎可以殺滅所有的細菌，如大腸桿菌、綠膿菌、葡萄球菌、霉菌、化膿菌、白蘚菌等。
[0018]以下是一些光觸媒技術的功能特點。
[0019](I)全面性:光觸媒可以有效地降解甲醛、苯、二甲苯、氨、TVOC有機揮發(fā)物等污染物，并具有高效的殺菌消毒功能。
[0020](2)持續(xù)性:在反應過程中，光觸媒本身不會發(fā)生變化和損耗，在光的照射下可以持續(xù)不斷的凈化污染物。
[0021](3)安全性:無毒、無害，對人體安全可靠，最終的反應產(chǎn)物為H20、CO2和其它一些無害物質(zhì)，不會產(chǎn)生二次污染。
[0022](4)高效性:光觸媒利用取之不盡的太陽能就能將擴散的環(huán)境污染物凈化清除。
[0023]托瑪琳空氣改善模塊基本原理:電氣石，學術名叫托瑪琳(Tourmaline),是火山爆發(fā)后形成的一種天然生化陶瓷，是一種寶貴的礦物資源。這種天然硅酸鹽類礦物，其晶體兩端都帶有正、負電荷，表面流動著0.06mA的微電流，能夠源源不斷的釋放電子，當水或水蒸氣一旦遇到托托琳釋放的電子，水分子立刻發(fā)生輕微的電解，就會分解成帶有正電的氫離子(H+)和帶有負電的羥基，即氫氧基(0H_)。而氫離子(H—)即刻與托瑪琳放出的電子(e)相結合而被中和，成為氫原子(H)放入空氣中。剩下的氫氧基(羥基OH—)與周圍的水分子結合成為羥負離子(H302_)。同時，托瑪琳釋放的電子遇到空氣中的氧分子(O2)即結合為氧負離子02_，整個過程如圖3所示。
[0024]其化學式如下:
[0025]電解H20+e- > Η++0Γ
[0026]放電 H++e_ > H
[0027]水合OH^H2O- > H3(V-+H20- > H3Of (H2O) η
[0028]02+θ~ > O2 +H2O- > O2 (H2O) η
[0029]托瑪琳既有熱電效應，又有壓電效應，這在晶體世界里是很少見的。
[0030]熱電效應:某些晶體當溫度發(fā)生變化時，一部分帶正電，一部分帶負電的現(xiàn)象。
[0031]壓電效應:某些晶體在壓力作用下，發(fā)生極性而在兩端表面間出現(xiàn)電勢差的現(xiàn)象。
[0032]由于熱電、壓電兩種效應，在溫度壓力變化的情況下，即能引起托瑪琳之間的電勢差(電壓)，這種靜電壓足以使空氣電離。被擊下的電子附著于鄰近的02、H2O分子并使它轉化為空氣負離子。
[0033]本發(fā)明將觸媒技術和托瑪琳技術結合在一起，特別是引入托瑪琳產(chǎn)生負離子，來改善空氣質(zhì)量，是一種全新的嘗試。
[0034]本發(fā)明具有能夠將空氣里甲醛、苯、二甲苯、氨、TVOC有機揮發(fā)物等有害氣體，分解成Η20、C02和其它無害物質(zhì)，實現(xiàn)空氣凈化，通過空氣改善模塊組使得產(chǎn)生的空氣更綠色健康、舒適宜人，其中水合小負離子，使得空氣質(zhì)量顯著提高，對人體有很好的保健功效的優(yōu)點。
[0035]作為優(yōu)化，所述空氣過濾模塊包括自風道上游至下游依次配置的粗濾層、復合活性炭過濾層、HEPA過濾層或者粗濾層、復合活性炭過濾層；其它向空氣中釋放有益成份的空氣改善模塊包含加濕器、香薰等提高空氣質(zhì)量，使得產(chǎn)生的空氣更綠色健康、舒適宜人的模塊；所述風機位于風道出風口處或者進風口處。
[0036]作為優(yōu)化，所述空氣過濾模塊能濾除空氣中有害顆粒物，包括直徑小到0.3微米的有害顆粒物；其它向空氣中釋放有益成份的空氣改善模塊為加濕器和香薰器或者香源存儲釋放器中的一種或者兩種。香源存儲器是指內(nèi)存能夠散發(fā)香氣的香源類物質(zhì)，并且該存儲器容易讓香源類物質(zhì)的香氣散發(fā)出來。
[0037]光觸媒凈化技術雖然在一些空氣凈化器設備上得到了應用，但其；爭化效果卻長期受到業(yè)內(nèi)的批評，制約了其在空氣凈化領域的發(fā)展。
[0038]單一的T12光觸媒處理有害氣體效率、速率偏低，在風機每秒十幾米的帶動下，流動的空氣只有很少一部分能夠與T12發(fā)生化學反應，因此對有害氣體的消除起不到太大的作用。
[0039]單一 T12只能吸收波長小于387納米的紫外輻射，因此不能充分利用各種光能，這也是T12效率低下的原因之一；另外過多的紫外線對人體是有傷害，嚴重的還可引起皮膚癌。
[0040]T12除味效果不佳。
[0041]作為優(yōu)化，為了彌補這些缺點，所述光觸媒凈化模塊中的光觸媒采用Ti02、ZnO、CdS等任意多種的多兀半導體光催化劑復合技術,將多種不同性質(zhì)的光催化劑復合在一起，使它們互相補充，互相促進，提高催化活性。該多元半導體光催化劑復合技術:光催化劑一般分為單一型和復合型兩種。單一型光催化劑有前面提到的T12,以及ZnO、CdS等，針對某-特定的有害物質(zhì)，可以選用一種光催化劑；復合型光催化劑包括金屬氧化物或硫化物、金屬摻雜或非金屬摻雜半導體、多元半導體光催化劑、過渡金屬絡合物等。不同的光催化劑對光源的選擇性不同，催化活性也不同。本發(fā)明采用Ti02、Zn0、CdS等多元半導體光催化劑復合技術，將多種不同性質(zhì)的光催化劑復合在一起，使它們互相補充，互相促進，提高催化活性。
[0042]作為優(yōu)化，所述T12，以及多元半導體光催化劑是具有明顯的量子化效應的粒徑均小于5納米的光催化劑。該納米技術是:研究發(fā)現(xiàn)，納米T12的光催化活性隨著納米粒子尺寸減小而增加，尤其是直徑在10納米以下時，而O2具有明顯的量子化效應，能增強納米材料的氧化還原能力，對提高T12光催化降解有害物質(zhì)起到了極為重要的作用。且由于粒徑的減小，材料的比表面積更大，因而具有更高的光催化反應效率。本發(fā)明采用的T12,以及多元半導體光催化劑，其粒徑均小于5納米，該材料具有明顯的量子化效應。
[0043]作為優(yōu)化，所述多元半導體光催化劑與多種修飾材料的溶液或固體粉末一起制成均勻乳液，將作為催化劑載體的組合金屬網(wǎng)慢慢浸入所述乳液中，浸潤，慢慢提拉出后靜置晾干:將以上步驟重復多次制成載有催化劑的組合金屬網(wǎng)，制成的該組合金屬網(wǎng)上載有的催化劑與空氣進行光催化反應；
[0044]所述修飾材料包括:Fe、Co、N1、Cu等金屬離子中的任意一種或者任意多種；Ag、Pt、Pd等貴金屬離子任意一種或者任意多種，Jla、Ce、Zr等稀土離子任意一種或者多種?’天然托瑪琳負離子粉；活性炭，且每一種修飾材料都有獨特的激活、輔助功效；所述對多元納米半導體光催化劑的表面修飾技術是:為了進一步提高半導體光催化劑的效果，本發(fā)明采用了表面修飾技術，將多種修飾材料的溶液或固體粉末，與半導體光催化劑一起制成一定濃度的均勻乳液。修飾材料包括:Fe、Co、N1、Cu等金屬離子；Ag、Pt、Pd等貴金屬離子Jla、Ce、Zr等稀土離子；天然托瑪琳負離子粉；活性炭。每一種修飾材料都有獨特的激活、輔助功效。例如，在T12中摻Fe3+能有效的促進電子和空穴的分離和遷移，從而提高T12的光催化效率，同時擴大了光響應范圍，既可以響應紫外光，又可以響應自然光、普通燈、節(jié)能燈、IED燈等。
[0045]作為光催化劑載體的組合金屬網(wǎng)為采用多種具有高比表面積的多孔金屬材料制造的組合網(wǎng)，所述組合網(wǎng)包括鎳網(wǎng)、鐵網(wǎng)、鋁網(wǎng)、銅網(wǎng)等任意多種之間的組合，具體是所述組合網(wǎng)為鎳網(wǎng)、鐵網(wǎng)、鋁網(wǎng)、銅網(wǎng)中的任意多種(按任意比例或者按一定的比例)交錯疊加排布?？諝鈨艋魍ǔ褂锰刂频谋【W(wǎng)來作為凈化劑的載體。載體可以分為惰性載體和活性載體。惰性載體主要有活性炭、碳納米管、玻璃、陶瓷等，它們本身較少或不參與化學反應?；钚暂d體主要是金屬和金屬氧化物，它們本身能起到助催化的作用。目前市場上的空氣凈化器一般只采用一種材料來制網(wǎng)。本發(fā)明采用多種具有高比表面積的多孔金屬材料制造組合網(wǎng)，作為光催化劑的載體，包括鎳網(wǎng)、鐵網(wǎng)、鋁網(wǎng)、銅網(wǎng)等組合。實踐證明，使用組合網(wǎng)比單一網(wǎng)具有更高的催化效率。
[0046]作為優(yōu)化，托瑪琳空氣改善模塊包括托瑪琳。
[0047]作為優(yōu)化，所述托瑪琳為經(jīng)過激勵的加大負離子輸出能力的托瑪琳。所述托瑪琳空氣改善模塊包括有進風口和出風口的箱體以及配置箱體內(nèi)的托瑪琳載床或者載網(wǎng)、高溫電熱棒和高能超聲波蒸發(fā)器，所述超聲波蒸發(fā)器用超聲波向水輸送能量，使水獲能蒸發(fā)成水汽霧，并進一步與高溫電熱棒發(fā)生碰撞產(chǎn)生快速而劇烈的爆炸，使細小水汽霧完全裂解成超細小的水分子再與載床或者載網(wǎng)上的托瑪琳進行反應，產(chǎn)生高濃度水合小負離子，被來自進風口的空氣渦流帶出出風口。
[0048]作為優(yōu)化，所述托瑪琳的激勵是:
[0049](I)將優(yōu)質(zhì)天然的托瑪琳去除雜質(zhì)，分別粉碎至粗和細兩種規(guī)格，進行摻雜，并洗凈、曬干；
[0050](2)將步驟⑴制備的托瑪琳浸潰在分散溶液中，間隔攪拌多次后撈出、曬干，反復浸潰多次；
[0051](3)將步驟(2)制備的托瑪琳與由多種金屬、非金屬配制的托瑪琳激勵材料進行摻雜，進一步提高托瑪琳激發(fā)度；
[0052]經(jīng)過上述激勵后的托瑪琳在托瑪琳空氣改善模塊中由下列方法產(chǎn)生負離子，SP
(4)制造高能超聲波水汽霧，在空氣渦流的沖擊下，使水汽霧進一步細小化；
[0053](5)將步驟(4)形成的細小水汽霧與一加熱到高溫的電棒發(fā)生碰撞，隨之會產(chǎn)生快速而劇烈的爆炸，使細小水汽霧完全裂解成超細小的水分子；
[0054](6)在高溫環(huán)境下，步驟(5)形成的超細小水分子與步驟(3)制備的托瑪琳進行結合，產(chǎn)生(極)高濃度的水合小負離子。
[0055]所述托瑪琳激勵材料包括任意比例的光催化修飾材料(Fe、Co、N1、Cu等金屬離子，Ag、Pt、Pd、Rh、Au等貴金屬離子，La、Ce、Zr等稀土離子)；磁性與傳導材料(鎳粉、磁鐵礦粉、玫瑰石英粉、釹鐵硼礦粉、銅粉、鐵粉、活性碳粉)；增速增效材料(麥飯石、硅藻土、膨潤土)。其中光催化修飾材料選自Fe、Co、N1、Cu等金屬離子中的任意一種或任意比例多種和Ag、Pt、Pd、Rh、Au等貴金屬離子中的任意一種或任意比例多種及La、Ce、Zr等稀土離子中的任意一種或任意比例多種。所述磁性與傳導材料選自鎳粉、磁鐵礦粉、玫瑰石英粉、釹鐵硼礦粉、銅粉、鐵粉、活性碳粉中的任意一種或任意比例多種。所述增速增效材料選自麥飯石、硅藻土、膨潤土中的任意一種或者任意比例多種。
[0056]作為優(yōu)化，所述粉碎成的粗細兩各規(guī)格分別是20目和800-1200目；所述間隔攪拌多次后撈出為每10分鐘攪拌一次，一小時后撈出；所述反復浸潰次數(shù)2-3次；所述電棒加熱溫度為600-1200°C。
[0057]在自然條件下，好的托瑪琳產(chǎn)生100-500個負離子/cm3，這就很不錯了，通常也就100-200個/cm3。世界衛(wèi)生組織認為，清新空氣負離子含量不應低于1000-1500個/cm3 ;美國建議居室中空氣負離子濃度應不低于1000個/cm3 ;日本根據(jù)人在一晝夜應吸入1.3個空氣離子生物學單位一個空氣離子生物學單位所含離子數(shù)為8X109個提出應保持環(huán)境中空氣離子數(shù)在1000-3000個/cm3之間；我國提出清潔空氣中負離子數(shù)要求在1000個/cm3以上。為此，必須通過一些激勵手段來加大負離子輸出，而且絕對不能使用有害的放射性激勵法。歷經(jīng)多年試驗，終于總結出一套行之有效的托瑪琳激勵機制，能夠大大的提高負離子濃度。且水合小負離子具有飛的遠，易吸收的特點，并且在整套激勵機制中，沒有使用放射性物質(zhì)進行激發(fā)，因此不會產(chǎn)生任何對人體不利的影響。
[0058]性能測試:將本發(fā)明的室內(nèi)空氣治理設備置于測試環(huán)境中，加入甲醛至國家允許室內(nèi)甲醛含量標準的100倍，開機測試，得到以下數(shù)據(jù)。
[0059]甲醛去除率:1小時70%以上，2小時80%以上，6小時90%以上，24小時95%以上。
[0060]負離子濃度:距離30-50。111處的負離子濃度可達10000-15000個/挪3，2-3111處可達1500-2000個/挪3，持續(xù)運行一兩個小時后，20?2房間的任何地方都可達1500-2000個/
3
0111。
[0061]采用上述技術方案后，本發(fā)明改善室內(nèi)空氣質(zhì)量裝置具有具有能夠將空氣里甲醛、苯、二甲苯、氨、^00有機揮發(fā)物等有害氣體，分解成?。?0、002和其它無害物質(zhì)，實現(xiàn)空氣凈化，通過空氣改善模塊組使得產(chǎn)生的空氣更綠色健康、舒適宜人，其中水合小負離子，空氣改善性能優(yōu)異，能使得空氣質(zhì)量顯著提高，對人體有很好的保健功效的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0062]圖1是本發(fā)明改善室內(nèi)空氣質(zhì)量裝置的結構示意圖；
[0063]圖2是本發(fā)明改善室內(nèi)空氣質(zhì)量裝置的光觸媒模塊分解轉化空氣中有害氣體成份的原理示意圖；
[0064]圖3是本發(fā)明改善室內(nèi)空氣質(zhì)量裝置的托瑪琳空氣改善模塊工作原理流程框圖；
[0065]圖4是本發(fā)明改善室內(nèi)空氣質(zhì)量裝置的托瑪琳空氣改善模塊的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0066]如圖所示，本發(fā)明改善室內(nèi)空氣質(zhì)量裝置包括風機1及風機支持的風道，在所述風道上由上游至下游依次配置有空氣凈化模塊組2和空氣改善模塊組3，污染的空氣在所述風機1帶動下流經(jīng)所述風道時，會被一系列的空氣凈化模塊、空氣改善模塊逐漸治理，從而形成清新的空氣排放到室內(nèi)；所述空氣凈化模塊組2自風道上游至下游依次配置有空氣過濾模塊和光觸媒凈化模塊，所述空氣改善模塊組3包括托瑪琳空氣改善模塊和其它向空氣中釋放有益成份的空氣改善模塊。所述風機位于風道進風口處。
[0067]所述空氣過濾模塊包括自風道上游至下游依次配置的粗濾層、復合活性炭過濾層、冊?八過濾層或者粗濾層、復合活性炭過濾層；其它向空氣中釋放有益成份的空氣改善模塊包含加濕器、香薰器或者香源存儲釋放器等提高空氣質(zhì)量，使得產(chǎn)生的空氣更綠色健康、舒適宜人的模塊。所述空氣過濾模塊能濾除空氣中有害顆粒物，包括直徑小到0.3微米的有害顆粒物；其它向空氣中釋放有益成份的空氣改善模塊為加濕器和香薰器或者香源存儲釋放器中的一種或者兩種。
[0068]光觸媒凈化技術雖然在一些空氣凈化器設備上得到了應用，但其；爭化效果卻長期受到業(yè)內(nèi)的批評，制約了其在空氣凈化領域的發(fā)展。
[0069]單一的1102光觸媒處理有害氣體效率、速率偏低，在風機每秒十幾米的帶動下，流動的空氣只有很少一部分能夠與1102發(fā)生化學反應，因此對有害氣體的消除起不到太大的作用。
[0070]單一 1102只能吸收波長小于387納米的紫外輻射，因此不能充分利用各種光能，這也是1102效率低下的原因之一；另外過多的紫外線對人體是有傷害，嚴重的還可引起皮膚癌。
[0071]1102除味效果不佳。
[0072]為了彌補這些缺點，所述光觸媒凈化模塊中的光觸媒采用1102、2110、013等多元半導體光催化劑復合技術，將多種不同性質(zhì)的光催化劑復合在一起，使它們互相補充，互相促進，提高催化活性。該多元半導體光催化劑復合技術:光催化劑一般分為單一型和復合型兩種。單一型光催化劑有前面提到的1102，以及2110、0(18等，針對某-特定的有害物質(zhì)，可以選用一種光催化劑；復合型光催化劑包括金屬氧化物或硫化物、金屬摻雜或非金屬摻雜半導體、多元半導體光催化劑、過渡金屬絡合物等。不同的光催化劑對光源的選擇性不同，催化活性也不同。本發(fā)明所述光觸媒凈化模塊中的光觸媒采用1102、2=0、0(18等多元半導體光催化劑復合技術，將多種不同性質(zhì)的光催化劑復合在一起，使它們互相補充，互相促進，提高催化活性。所述1102，以及多元半導體光催化劑是具有明顯的量子化效應的粒徑均小于5納米的光催化劑。
[0073]所述多元半導體光催化劑與多種修飾材料的溶液或固體粉末一起制成均勻乳液，將作為催化劑載體的組合金屬網(wǎng)慢慢浸入所述乳液中，浸潤，慢慢提拉出后靜置晾干；將以上步驟重復多次制成載有催化劑的組合金屬網(wǎng)，制成的該組合金屬網(wǎng)上載有的催化劑與空氣進行光催化反應；
[0074]所述修飾材料包括:？6、(?、?1、等金屬離子；八8、％等貴金屬離子了匕、(^6、21'等稀土離子；天然托瑪琳負離子粉；活性炭，且每一種修飾材料都有獨特的激活、輔助功效；所述對多元納米半導體光催化劑的表面修飾技術是:為了進一步提高半導體光催化劑的效果，本發(fā)明采用了表面修飾技術，將多種修飾材料的溶液或固體粉末，與半導體光催化劑一起制成一定濃度的均勻乳液。修飾材料包括等金屬離子等貴金屬離子了匕、化、2！'等稀土離子；天然托瑪琳負離子粉；活性炭。每一種修飾材料都有獨特的激活、輔助功效。例如，在1102中摻？#+能有效的促進電子和空穴的分離和遷移，從而提高1102的光催化效率，同時擴大了光響應范圍，既可以響應紫外光，又可以響應自然光、普通燈、節(jié)能燈、120燈等。
[0075]作為光催化劑載體的組合金屬網(wǎng)為采用多種具有高比表面積的多孔金屬材料制造的組合網(wǎng)，所述組合網(wǎng)包括鎳網(wǎng)、鐵網(wǎng)、鋁網(wǎng)、銅網(wǎng)等任意多種之間的組合，具體是所述組合網(wǎng)為鎳網(wǎng)、鐵網(wǎng)、鋁網(wǎng)、銅網(wǎng)中的任意多種(按任意比例)交錯疊加排布。空氣凈化器通常會使用特制的薄網(wǎng)來作為凈化劑的載體。載體可以分為惰性載體和活性載體。惰性載體主要有活性炭、碳納米管、玻璃、陶瓷等，它們本身較少或不參與化學反應?；钚暂d體主要是金屬和金屬氧化物，它們本身能起到助催化的作用。目前市場上的空氣凈化器一般只采用一種材料來制網(wǎng)。本發(fā)明采用多種具有高比表面積的多孔金屬材料制造組合網(wǎng)，作為光催化劑的載體，包括鎳網(wǎng)、鐵網(wǎng)、鋁網(wǎng)、銅網(wǎng)等組合。實踐證明，使用組合網(wǎng)比單一網(wǎng)具有更高的催化效率。
[0076]托瑪琳空氣改善模塊包括托瑪琳。所述托瑪琳為經(jīng)過激勵的加大負離子輸出能力的托瑪琳。如圖4所示，所述托瑪琳空氣改善模塊包括有進風口和出風口的箱體30以及配置箱體30內(nèi)的托瑪琳載床或者載網(wǎng)31、高溫電熱棒32和高能超聲波蒸發(fā)器33，所述超聲波蒸發(fā)器33用超聲波向水輸送能量，使水獲能蒸發(fā)成水汽霧，并進一步與高溫電熱棒32發(fā)生碰撞產(chǎn)生快速而劇烈的爆炸，使細小水汽霧完全裂解成超細小的水分子再與載床或者載網(wǎng)31上的托瑪琳進行反應，產(chǎn)生高濃度水合小負離子，被來自進風口的空氣渦流帶出出風口。圖中水流標號為36，氣流標號為38，富含高濃度水合負離子的細小水汽霧流標號為39。
[0077]所述托瑪琳的激勵是:
[0078](1)將優(yōu)質(zhì)天然的托瑪琳去除雜質(zhì)，分別粉碎至20目和800-1200目兩種規(guī)格，進行摻雜，并洗凈、曬干；
[0079](2)將步驟(1)制備的托瑪琳浸潰在分散溶液中，每10分鐘攪拌一次，一小時后撈出、曬干，反復浸潰2-3次；
[0080](3)將步驟(2)制備的托瑪琳與由多種金屬、非金屬配制的托瑪琳激勵材料進行摻雜，進一步提高托瑪琳激發(fā)度；
[0081]經(jīng)過上述激勵后的托瑪琳在托瑪琳空氣改善模塊中由下列方法產(chǎn)生負離子，即
(4)制造高能超聲波水汽霧，在空氣渦流的沖擊下，使水汽霧進一步細小化；
[0082](5)將步驟⑷形成的細小水汽霧與一加熱到600-12001的電棒發(fā)生碰撞，隨之會產(chǎn)生快速而劇烈的爆炸，使細小水汽霧完全裂解成超細小的水分子；
[0083](6)在高溫環(huán)境下，步驟(5)形成的超細小水分子與步驟(3)制備的托瑪琳進行結合，產(chǎn)生(極)高濃度的水合小負離子。
[0084]所述托瑪琳激勵材料包括任意比例的光催化修飾材料?？6、00?附、011等金屬離子，八呂、？4、他、八11等貴金屬離子，13., 06? IX等稀土離子)；磁性與傳導材料(鎳粉、磁鐵礦粉、玫瑰石英粉、釹鐵硼礦粉、銅粉、鐵粉、活性碳粉)；增速增效材料(麥飯石、硅藻土、膨潤土)。其中光催化修飾材料選自附、⑶等金屬離子中的任意一種或任意比例多種和仏、？4、他、八11等貴金屬離子中的任意一種或任意比例多種及匕、06? IX等稀土離子中的任意一種或任意比例多種。所述磁性與傳導材料選自鎳粉、磁鐵礦粉、玫瑰石英粉、釹鐵硼礦粉、銅粉、鐵粉、活性碳粉中的任意一種或任意比例多種。所述增速增效材料選自麥飯石、硅藻土、膨潤土中的任意一種或者任意比例多種。
[0085]性能測試:
[0086]將本發(fā)明裝置置于測試環(huán)境中，加入甲醛至國家允許室內(nèi)甲醛含量標準的100倍，開機測試，得到以下數(shù)據(jù):
[0087]甲醛去除率:1小時70%以上，2小時80%以上，6小時90%以上，24小時95%以上。
[0088]負離子濃度:距離30-50。111處的負離子濃度可達10000-15000個/挪3，2-3111處可達1500-2000個八…，持續(xù)運行一兩個小時后，20?2房間的任何地方都可達1500-2000個/
3
0111。
【權利要求】
1.一種改善室內(nèi)空氣質(zhì)量裝置，包括風機及風機支持的風道，其特征在于在所述風道上由上游至下游依次配置有空氣凈化模塊組和空氣改善模塊組，污染的空氣在所述風機帶動下流經(jīng)所述風道時，會被一系列的空氣凈化模塊、空氣改善模塊逐漸治理，從而形成清新的空氣排放到室內(nèi)；所述空氣凈化模塊組自風道上游至下游依次配置有空氣過濾模塊和光觸媒凈化模塊，所述空氣改善模塊組包括托瑪琳空氣改善模塊或者和其它向空氣中釋放有益成份的空氣改善模塊。
2.根據(jù)權利要求1所述空氣污染治理機，其特征在于所述空氣過濾模塊包括自風道上游至下游依次配置的粗濾層、復合活性炭過濾層、HEPA過濾層或者粗濾層、復合活性炭過濾層；其它向空氣中釋放有益成份的空氣改善模塊包含加濕器、香薰等提高空氣質(zhì)量，使得產(chǎn)生的空氣更綠色健康、舒適宜人的模塊；所述風機位于風道出風口處或者進風口處。
3.根據(jù)權利要求2所述空氣污染治理機，其特征在于所述空氣過濾模塊能濾除空氣中有害顆粒物，包括直徑小到0.3微米的有害顆粒物；其它向空氣中釋放有益成份的空氣改善模塊為加濕器和香薰器或者香源存儲釋放器中的一種或者兩種。
4.根據(jù)權利要求1所述空氣污染治理機，其特征在于所述光觸媒凈化模塊中的光觸媒采用Ti02、Zn0、CdS等多元半導體光催化劑復合技術，將多種不同性質(zhì)的光催化劑復合在一起，使它們互相補充，互相促進，提高催化活性。
5.根據(jù)權利要求4所述空氣污染治理機，其特征在于所述T12,以及多元半導體光催化劑是具有明顯的量子化效應的粒徑均小于5納米的光催化劑。
6.根據(jù)權利要求4或者5所述空氣污染治理機，其特征在于所述多元半導體光催化劑與多種修飾材料的溶液或固體粉末一起制成均勻乳液，將作為催化劑載體的組合金屬網(wǎng)慢慢浸入所述乳液中，浸潤，慢慢提拉出后靜置晾干；將以上步驟重復多次制成載有催化劑的組合金屬網(wǎng)，制成的該組合金屬網(wǎng)上載有的催化劑與空氣進行光催化反應； 所述修飾材料包括:Fe、Co、N1、Cu等金屬離子；Ag、Pt、Pd等貴金屬離子Jla、Ce、Zr等稀土離子；天然托瑪琳負離子粉；活性炭，且每一種修飾材料都有獨特的激活、輔助功效； 作為光催化劑載體的組合金屬網(wǎng)為采用多種具有高比表面積的多孔金屬材料制造的組合網(wǎng)，所述組合網(wǎng)包括鎳網(wǎng)、鐵網(wǎng)、鋁網(wǎng)、銅網(wǎng)等任意多種之間的組合。
7.根據(jù)權利要求1所述空氣污染治理機，其特征在于托瑪琳空氣改善模塊包括托瑪琳。
8.根據(jù)權利要求7所述空氣污染治理機，其特征在于所述托瑪琳為經(jīng)過激勵的加大負離子輸出能力的托瑪琳；所述托瑪琳空氣改善模塊包括有進風口和出風口的箱體以及配置箱體內(nèi)的托瑪琳載床或者載網(wǎng)、高溫電熱棒和高能超聲波蒸發(fā)器，所述超聲波蒸發(fā)器用超聲波向水輸送能量，使水獲能蒸發(fā)成水汽霧，并進一步與高溫電熱棒發(fā)生碰撞產(chǎn)生快速而劇烈的爆炸，使細小水汽霧完全裂解成超細小的水分子再與載床或者載網(wǎng)上的托瑪琳進行反應，產(chǎn)生高濃度水合小負離子，被來自進風口的空氣渦流帶出出風口。
9.根據(jù)權利要求7或者8所述空氣污染治理機，其特征在于所述托瑪琳的激勵是: (1)將優(yōu)質(zhì)天然的托瑪琳去除雜質(zhì)，分別粉碎至粗和細兩種規(guī)格，進行摻雜，并洗凈、曬干; (2)將步驟(I)制備的托瑪琳浸潰在分散溶液中，間隔攪拌多次后撈出、曬干，反復浸潰多次； (3)將步驟(2)制備的托瑪琳與由多種金屬、非金屬配制的托瑪琳激勵材料進行摻雜，進一步提聞托瑪琳激發(fā)度； 經(jīng)過上述激勵后的托瑪琳在托瑪琳空氣改善模塊中由下列方法產(chǎn)生負離子，即(4)制造高能超聲波水汽霧，在空氣渦流的沖擊下，使水汽霧進一步細小化； (5)將步驟(4)形成的細小水汽霧與一加熱到高溫的電棒發(fā)生碰撞，隨之會產(chǎn)生快速而劇烈的爆炸，使細小水汽霧完全裂解成超細小的水分子； (6)在高溫環(huán)境下，步驟(5)形成的超細小水分子與步驟(3)制備的托瑪琳進行結合，產(chǎn)生高濃度的水合小負離子。
10.根據(jù)權利要求9所述空氣污染治理機，其特征在于所述粉碎成的粗細兩各規(guī)格分別是20目和800-1200目；所述間隔攪拌多次后撈出為每10分鐘攪拌一次，一小時后撈出；所述反復浸潰次數(shù)2-3次；所述電棒加熱溫度為600-1200°C。
【文檔編號】F24F1/00GK104422018SQ201310367379
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權日:2013年8月22日
【發(fā)明者】袁滿雪, 付小郃, 付延 申請人:袁滿雪, 付小郃, 付延