CN100400972C - 具有蜂巢结构的光—热耦合空气净化器 - Google Patents
具有蜂巢结构的光—热耦合空气净化器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100400972C CN100400972C CNB2003101140082A CN200310114008A CN100400972C CN 100400972 C CN100400972 C CN 100400972C CN B2003101140082 A CNB2003101140082 A CN B2003101140082A CN 200310114008 A CN200310114008 A CN 200310114008A CN 100400972 C CN100400972 C CN 100400972C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- honeycomb
- thermal coupling
- air purifier
- light
- honeycomb structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims abstract description 41
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims description 5
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 claims description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 7
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 abstract description 4
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 abstract description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 abstract description 2
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 abstract description 2
- 229910001872 inorganic gas Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 abstract 2
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract 1
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 description 28
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 150000001555 benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 239000003500 flue dust Substances 0.000 description 1
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000505 pernicious effect Effects 0.000 description 1
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于空气的去除有机污染物、除臭、消毒和灭菌的具有蜂巢结构的光—热耦合空气净化器，它是由机壳、风机、调流板、蜂巢状光催化片、紫外线灯、紧凑式加热装置和相应的电路组成。工作时蜂巢型光催化片上的光催化剂受紫外光源激发活化，并与热耦合产生强氧化能力，将空气中的有机污染物、细菌、异味气体及有害无机气体氧化分解，从而达到净化空气的目的。蜂巢状结构不仅增加光催化剂负载载体的面积，还提高了光照强度。紧凑式电热发生装置置于蜂巢壁之间，实现光催化与热催化技术耦合，提高了光催化效率。本发明装置除了具有热利用率高，体积小巧的特点外，还具有光催化效率高、矿化率高，催化剂不易失活等优点。
Description
技术领域
本发明涉及去除空气中有机污染物、烟雾、细菌、异味气体、有害无机气体的空气净化装置，具体说是具有蜂巢结构的光催化反应装置与紧凑式热发生装置耦合的空气净化器。
背景技术
目前，国内外使用的大部分空气净化器仍然采用机械过滤技术、活性炭吸附技术、负离子技术和臭氧氧化技术等。机械过滤式主要起除尘作用；活性炭吸附式净化器有一定的空气净化能力，但存在吸附饱和问题；负离子主要是提高空气的清新度，同时具有微弱的去除烟尘作用；臭氧虽有一定的灭菌作用，但它本身也是空气污染物质，会带来新的污染。而且上述各种净化器去除室内有机和无机污染物(如家具和装饰材料释放的致癌气体甲醛、苯等)的能力非常有限，因而无法实施全方位净化空气。
近年来，国内相继开发出系列新一代空气净化器——光催化空气净化器。例如，专利号：00344963、02139299、02240514、02240515、02217277、02216058、02215826、02212337、01258706、01254841、01268178、99229946、99217659、95223245、93214849、91232342、和98216682等所公开的光催化空气净化器，均在不同程度上具有去除空气中污染物的能力。但这些空气净化装置普遍存在净化效率和矿化率不够高的缺点，影响了光催化空气净化器的应用推广。从光催化空气净化器结构角度分析，上述各种净化器虽然采用了不同几何图形和不同材料的载体，但均主要采用平板式结构的光催化片。专利95223245和91232342采用了单个筒式结构。专利02217277则将光催化剂涂在风机叶轮表面，但它们仍可被认为是带有一定弧度的平板结构。专利02216058涉及蜂巢状光催化片，是指平板式光催化片上拥有众多细小蜂窝状孔洞，紫外灯设计在光催化片外，仍属于平板结构。专利02212337涉及附带电热器的光催化净化装置，其特征是将电热器装在光催化反应床前的气流通道中，通过加热空气以达到其目的。
发明内容
为了克服现有平板式等光催化空气净化器结构所带来的技术性限制，本发明将提供一种催化片制成集群多边形的蜂巢式结构的具有蜂巢结构的光-热耦合空气净化器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种将光催化片设计成蜂巢状，紫外灯设在光催化片的蜂巢孔中，组装成具有蜂巢结构的光-热耦合空气净化器，其特征是：净化器的一头为前盖板，前盖板的端头为进气口，前盖板的中心安装有风机和调流板，前盖板的另一端连接机壳；所述的机壳内安装有蜂巢状光催化片，蜂巢壁之间安装有紧凑式加热装置，蜂巢中心安装有紫外灯；机壳的另一端连接有后盖板，后盖板的另一头为出气口。所述的蜂巢状光催化片的蜂巢孔为3边～12边的多边形，也可为圆形，孔径为26毫米～100毫米，孔长为10毫米～1500毫米；所述的蜂巢状光催化反应器中光催化片的载体材料可使用不锈钢、铝合金、无纺布、炭纤维布中的任一种；所述的蜂巢孔中放置的紫外灯波长为200nm～700nm；所述的电热装置可使用电热丝、电热片和电热带中的任一种。本发明是将紧凑式电热发生装置置于蜂巢状的光催化剂载体之间，将光催化技术与热催化技术耦合。
工作时，控制器控制风机使空气通过进气口从机体的前盖机处吸入，经过调流板将所送入的空气均匀的分布到受紫外线灯照射的和被加热装置加热的蜂巢状光催化反应器上，进行光-热耦合氧化还原反应，净化后的空气经过后盖板，由出气口排出。本发明的发热装置为紧凑式，夹在光催化载体中，直接加热光催化剂以提高光催化效率。
本发明的效益和优越性在于：本发明与现有使用光催化技术的空气净化器相比，蜂巢状光催化片及蜂巢孔中的紫外灯结构大幅度提高光催化剂载体面积和紫外光光照强度，从而大幅度提高净化器的净化效率。通过光催化与热催化技术耦合，进一步提高去除空气中有机污染物、无机有害气体、灭菌和除臭的效率，提高了催化剂对污染物的分解能力，从而大大增强了该净化装置的净化效率。本发明的空气净化器具有矿化率高、热利用率高、催化剂不易失活、体积小巧的特点。
附图说明
以下结合附图及实施例对本发明进一步详细说明。
图1是本发明新型结构示意图。
图2是蜂巢状光催化反应器与紧凑加热装置及紫外灯之间关系示意图。
图3是实施例1中的《苯类有机污染物的光-热催化降解》的表。
图4是实施例2中的《甲醛和乙醇胺的光-热催化降解》的表。
图5是实施例3中的《不同浓度的SO2气体的光-热催化去除》的表。
图1中进气口1，风机2，机壳3，紫外灯4，紧凑加热装置5，后盖板6，前盖板7，调流板8，蜂巢状光催化反应器9，出气口10。
具体实施方式
实施例1：
请参阅图1图2，蜂巢状载体材料为金属铝，将铝制作成六角形孔的蜂巢。表面按我们先前申请的专利03102878所表明的方法处理，并镀上我们先前申请的专利98115808所规定的光催化剂，镀膜办法按照我们先前申请专利03102878所提供方法。净化器的一头为前盖板(7)，前盖板(7)的端头为进气口(1)，前盖板(7)的中心安装有风机(2)和调流板(8)，前盖板的另一端连接机壳；所述的机壳(3)内安装有蜂巢状光催化反应器(9)，蜂巢壁之间安装有紧凑式加热装置(5)，蜂巢中心安装有紫外灯(4)；机壳(3)的另一端连接有后盖板(6)，后盖板(6)的另一头为出气口(10)。本实施例中电热装置利用扁平电热带制成，加热功率为400W。净化器的光-热催化净化空气实验在一个全密封30立方米的评价室内完成，将苯类污染物作为模型气体，其降解过程情况详见图3。
实施例2：
请参阅图1使用蜂巢状载体材料为不锈钢，电热装置利用细电热丝，加热功率为500W。有机污染物选定甲醛和乙醇胺。将不锈钢片制作成五角形孔的蜂巢。净化器的一头为前盖板(7)，前盖板(7)的端头为进气口(1)，前盖板(7)的中心安装有风机(2)和调流板(8)，前盖板的另一端连接机壳；所述的机壳(3)内安装有蜂巢状光催化反应器(9)，蜂巢壁之间安装有紧凑式加热装置(5)，蜂巢中心安装有紫外灯(4)；机壳(3)的另一端连接有后盖板(6)，后盖板(6)的另一头为出气口(10)。其降解过程情况详见图4。
实施例3：
请参阅图1使用蜂巢状载体材料为无纺布，并利用工作时发热的紫外灯直接加热催化剂。无机污染物选定不同起始浓度的SO2气体。将铝片制作成圆形孔的蜂巢净化器，净化器的一头为前盖板(7)，前盖板(7)的端头为进气口(1)，前盖板(7)的中心安装有风机(2)和调流板(8)，前盖板的另一端连接机壳；所述的机壳(3)内安装有蜂巢状光催化反应器(9)，蜂巢壁之间安装有紧凑式加热装置(5)，蜂巢中心安装有紫外灯(4)；机壳(3)的另一端连接有后盖板(6)，后盖板(6)的另一头为出气口(10)。其降解过程情况详见图5。
Claims (6)
1.一种将光催化片设计成蜂巢状，紫外灯设在光催化片的蜂巢孔中，组装成具有蜂巢结构的光-热耦合空气净化器，其特征是：所述光-热耦合空气净化器的一头为前盖板，前盖板的端头为进气口，前盖板的中心安装有风机和调流板，前盖板连接机壳；所述的机壳内安装有蜂巢状光催化片，光催化片的蜂巢壁之间安装有紧凑式加热装置，蜂巢孔中心安装有紫外灯；所述机壳的另一端连接有后盖板，后盖板的另一端头为出气口。
2.根据权利要求1所述的一种具有蜂巢结构的光-热耦合空气净化器，其特征是：所述的蜂巢状光催化片的蜂巢孔为3边～12边的多边形。
3.根据权利要求1所述的一种具有蜂巢结构的光-热耦合空气净化器，其特征是：所述的蜂巢状光催化片的蜂巢孔为圆形。
4.根据权利要求1所述的一种具有蜂巢结构的光-热耦合空气净化器，其特征是：所述光催化片是以不锈钢、铝合金、无纺布或炭纤维布中的任一种材料作为光催化载体材料。
5.根据权利要求1所述的一种具有蜂巢结构的光-热耦合空气净化器，其特征是：所述的蜂巢孔中放置的紫外灯波长为200nm～700nm。
6.根据权利要求1所述的一种具有蜂巢结构的光-热耦合空气净化器，其特征是：所述的紧凑式加热装置为电热丝、电热片或电热带中的任一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2003101140082A CN100400972C (zh) | 2003-11-06 | 2003-11-06 | 具有蜂巢结构的光—热耦合空气净化器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2003101140082A CN100400972C (zh) | 2003-11-06 | 2003-11-06 | 具有蜂巢结构的光—热耦合空气净化器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1542351A CN1542351A (zh) | 2004-11-03 |
| CN100400972C true CN100400972C (zh) | 2008-07-09 |
Family
ID=34337012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2003101140082A Expired - Fee Related CN100400972C (zh) | 2003-11-06 | 2003-11-06 | 具有蜂巢结构的光—热耦合空气净化器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100400972C (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101450219B (zh) * | 2007-11-28 | 2013-06-12 | 范国良 | 一种高浓度负离子产生方法 |
| CN102755833B (zh) * | 2012-07-19 | 2014-03-26 | 福州大学 | 工业有机废气光热耦合催化氧化反应装置 |
| CN104674530B (zh) * | 2013-11-27 | 2018-08-07 | 海尔集团公司 | 一种具有气体净化装置的干衣机 |
| CN103673099A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-03-26 | 李刘睿 | 水洗式空气净化器出风装置 |
| CN105423438B (zh) * | 2015-12-18 | 2018-11-27 | 中国商用飞机有限责任公司 | 光触媒蜂窝组件及光触媒净化装置 |
| CN106268311B (zh) * | 2016-08-31 | 2019-07-26 | 广州中洲环保科技有限公司 | 一种蜂巢状层流-推流式光催化反应器 |
| CN108434984A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-08-24 | 诺曼利尔（青岛）环境能源技术有限公司 | 一种小空间净化器 |
| CN109876650A (zh) * | 2018-08-10 | 2019-06-14 | 绍兴金冶环保科技有限公司 | 一种基于钛氧簇的催化分解有机废气装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2135400Y (zh) * | 1992-10-15 | 1993-06-09 | 成都轻工机械厂 | 空气净化器用高压静电除尘装置 |
| DE19504851A1 (de) * | 1994-02-18 | 1995-08-24 | Volkswagen Ag | Abgaskonverter mit einem Vorkatalysator und einem Hauptkatalysator |
| WO2000071867A1 (en) * | 1999-05-20 | 2000-11-30 | Institute For Advanced Engineering | Purification system of exhaust gas of internal combustion engine |
| EP1258281A2 (en) * | 2001-05-17 | 2002-11-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Discharge electrode & photocatalysis apparatus |
| CN2532910Y (zh) * | 2002-01-23 | 2003-01-29 | 黄永卫 | 光催化空气净化设备 |
| CN2535045Y (zh) * | 2002-03-20 | 2003-02-12 | 上海永健实业公司 | 静电灭菌除尘空气净化装置 |
-
2003
- 2003-11-06 CN CNB2003101140082A patent/CN100400972C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2135400Y (zh) * | 1992-10-15 | 1993-06-09 | 成都轻工机械厂 | 空气净化器用高压静电除尘装置 |
| DE19504851A1 (de) * | 1994-02-18 | 1995-08-24 | Volkswagen Ag | Abgaskonverter mit einem Vorkatalysator und einem Hauptkatalysator |
| WO2000071867A1 (en) * | 1999-05-20 | 2000-11-30 | Institute For Advanced Engineering | Purification system of exhaust gas of internal combustion engine |
| EP1258281A2 (en) * | 2001-05-17 | 2002-11-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Discharge electrode & photocatalysis apparatus |
| CN2532910Y (zh) * | 2002-01-23 | 2003-01-29 | 黄永卫 | 光催化空气净化设备 |
| CN2535045Y (zh) * | 2002-03-20 | 2003-02-12 | 上海永健实业公司 | 静电灭菌除尘空气净化装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 半导体光催化研究进展与展望. 韩世同，习海玲，史瑞雪，付贤智，王绪绪.化学物理学报，第16卷第05期. 2003 * |
| 提高多相光催化氧化过程效率的新途径. 付贤智，李旦振.福州大学学报(自然科学版)，第29卷第06期. 2001 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1542351A (zh) | 2004-11-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203550055U (zh) | 空气杀菌消毒净化机 | |
| KR200439060Y1 (ko) | 광촉매를 이용한 공기정화 기능을 갖는 팬코일 유니트 | |
| KR100922254B1 (ko) | 천장 매립형 광촉매 공기청정기 | |
| KR101419481B1 (ko) | 탈취 촉매 필터 및 이의 재생 유닛을 구비한 공기제연정화 살균기 | |
| CN208482261U (zh) | 一种微波无极紫外光催化净化及同步分解臭氧装置 | |
| JP2012200592A (ja) | 有害物質除去装置及びこれを用いた空気浄化装置 | |
| KR100807152B1 (ko) | 오염된 공기의 정화 장치 | |
| CN111457505B (zh) | 灭菌除异味型一体机 | |
| KR101046214B1 (ko) | 살균 탈취 장치 및 그 방법 | |
| CN100400972C (zh) | 具有蜂巢结构的光—热耦合空气净化器 | |
| CN211753826U (zh) | 一种基于臭氧和光触媒催化的便携式空气净化装置 | |
| CN202199268U (zh) | 催化降解室内甲醛的空气净化器 | |
| CN206082107U (zh) | 一种工业有机废气净化装置 | |
| JP2002238981A (ja) | 空気浄化装置 | |
| CN202126034U (zh) | 中央空调系统末端复合型杀菌灭病毒净化装置 | |
| CN2548051Y (zh) | 纳米光催化空气净化装置 | |
| CN111520833A (zh) | 一种空气消杀器 | |
| JP3399682B2 (ja) | 換気装置および光触媒分解方法 | |
| CN214619983U (zh) | 光氢电离人机共存的空气杀毒灭菌净味装置 | |
| CN213050096U (zh) | 一种新型除油净化空气装置及油烟机 | |
| CN213020164U (zh) | 一种空气消杀器 | |
| CN210921636U (zh) | 一种利用光触媒空调净化装置 | |
| CN210035752U (zh) | 一种具有杀菌消毒功能的中央空调 | |
| KR200321858Y1 (ko) | 광촉매를 이용한 고효율 대용량 살균 및 정화장치 | |
| CN209910072U (zh) | 一种多功能模块化移动式尾气净化器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080709 Termination date: 20201106 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |