CN101888894B

CN101888894B - 使用光催化片的净化装置

Info

Publication number: CN101888894B
Application number: CN2008801183892A
Authority: CN
Inventors: 金庆淑
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-01-30
Filing date: 2008-12-09
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2028-12-09
Also published as: CN101888894A; KR100874130B1; EP2242559A2; EP2242559A4; WO2009096662A2; JP2011504139A; US8961890B2; JP5054197B2; US20100303679A1; WO2009096662A3; KR20080066631A

Abstract

提供一种净化装置，其包括紫外线灯和臭氧灯，紫外线灯和臭氧灯互相具有不同的波长并且布置在管中以去除水或空气中的细菌、VOC、不好的气味，并且这些管子以串接或并接的方式布置。褶皱形成在螺旋形光催化片与灯相接触的内端处，并且插入相应的灯来增加与空气或水的接触面积以及与灯的接触面积，从而防止灯被损坏。所述净化装置包括：具有入口和出口的外壳；待插入外壳的螺旋形光催化片；待插入螺旋形光催化片的UV灯，其中褶皱布置在螺旋形光催化片的形成有用于插入UV灯的空间的内侧处。

Description

使用光催化片的净化装置

技术领域

本发明涉及一种使用光催化片的净化装置，尤其涉及这样一种使用光催化片的净化装置：该净化装置包括紫外线灯和臭氧(O₃)灯，紫外线灯和臭氧灯互相具有不同的波长并且布置在各自单独的管中以有效地去除水或空气中含有的细菌、挥发性有机物(VOC)、不好的气味，并且这些管子以串接或并接的方式布置。褶皱(fold)形成在螺旋形光催化片与灯相接触的内端处，并且插入相应的灯来增加与空气或水的接触面积以及与灯的接触面积，从而防止灯被损坏。

背景技术

[文献1]2007年1月12目的韩国专利注册第0671232号

[文献2]2001年11月7日的韩国实用注册第0254611号

一般而言，已知的净化装置允许用作电极的半导体与具有化学稳定性并方便处理和供给的TiO₂接触，并且使从UV灯输出的UV光照射在被孔分隔开且具有正电荷和负电荷的光催化剂上，从而这时产生的水合自由基(hydration radical)实现消毒和除臭。

这种净化装置允许涂有光催化剂的光催化片以复数形式堆放来净化经过光催化片的空气或水。然而，这种结构占据了大体积使得其效率低下。

文献2意图以小空间获得高效率，其相当于光催化片具有螺旋形的情况。因此，当空气或水沿着由光催化片形成的螺旋形通道流动时在空气或水与光催化片之间产生许多的接触。

然而，即使当螺旋形净化装置使用一个螺旋形光催化片时，其接触面积不够大。使用一个UV灯的结构难以获得显著的消毒效果。就是说，取决于从UV灯照射的光的波长，消毒能力变得彼此不同，并且VOC去除或除臭也变得不同。

然而，即使常规的情况使用具有大范围波长的UV灯来节省空间，其消毒能力仍然差。

呈螺旋形卷绕的光催化片的内端直接与UV灯接触。因此，在生产、组装、拆卸或修理灯时尖锐的接触端可能会损坏UV灯。

另外，根据常规的技术，水或空气的净化只依赖于螺旋形光催化片。这是由于光催化剂不能涂在净化装置的其他部分。尤其是，壳体具有小的内直径和较长长度使得光催化剂不能涂在外壳的内侧上，也就是，外壳中待插入光催化剂和UV灯处的内侧。

发明内容

考虑到上面提及的问题，因此本发明致力于螺旋形光催化片，这允许改变螺旋形光催化片的结构以更多地增加与水或空气的接触面积并且可防止UV灯在与灯直接接触的部分的损坏。

另外，为增强净化水或空气的能力，互相联结具有最适合消毒、除臭、以及净化的波长各自不同的UV灯。

另外，光催化管插入到螺旋形光催化片和外壳之间，以允许更多的水或空气与光催化剂接触并且螺旋形光催化片和UV灯插入到其中从而增强净化能力。

本发明的一个方案是提供一种使用光催化片的净化装置，其包括：具有入口和出口的外壳；待插入外壳的螺旋形光催化片；待插入螺旋形光催化片的紫外线(UV)灯，其中褶皱布置在螺旋形光催化片的形成有用于插入UV灯的空间的内侧处。

根据本发明，褶皱布置在螺旋形光催化片的内端，从而内端用于防止UV灯在灯生产时被损坏，并且通过褶皱增加与水或空气的接触面积以增强净化作用。

光催化管也可与螺旋形光催化片结合在一起布置，使得能够克服外壳的内表面不能涂有光催化剂的常规缺点，从而尽可能地增强净化作用。

另外，布置具有适于净化、VOC去除、除臭等的波长的多个UV灯和臭氧灯，从而能够增强净化作用。

进一步，布置多个UV灯来增强净化作用使得能够去除臭氧。因此，能够布置并且使用臭氧灯，臭氧灯在过去由于存在具有强大但有害的消毒能力的臭氧而不能使用。

附图说明

图1示出本发明的示例性实施例的截面图；

图2示出本发明的示例性实施例的一个实施例的分解状态；

图3示出沿图2中A-A线所截取的截面图；

图4示出螺旋形光催化片的详细的立体图；

图5至图7示出包括多个外壳的示例性实施例。

具体实施方式

本发明提供一种使用光催化片的净化装置，其包括：具有入口1和出口2的外壳3；待插入外壳3的螺旋形光催化片4；待插入螺旋形光催化片4的UV灯5，其中褶皱6布置在螺旋形光催化片4形成有用于插入UV灯5的空间的内侧处。

褶皱6可布置在整个螺旋形光催化片4上，或者可部分地形成在内侧的预定部位处。

涂有光催化剂的光催化管7插入到外壳3和螺旋形光催化片4之间。光催化管7可由诸如纸、金属、非铁金属、合成树脂或橡胶的任意材料形成，并且在其表面上涂有诸如TiO₂的光催化剂。

当瓦片(tile)平板涂有光催化剂并且被插入外壳3时，这种光催化管7优选以环绕方式转动，并且可具有如图3所示的截面。

优选在螺旋形光催化片4或光催化管7的表面上进行砂纸打磨、喷砂清理、化学腐蚀或热喷涂，以增加光催化涂层的功效并且使光催化剂容易附着和沉积。

外壳3通过联结管8以串接或并接的方式互相联结，并且彼此具有不同波长的UV灯、彼此具有不同波长的UV灯5和可见光灯、彼此具有不同波长的UV灯5和臭氧灯、或者彼此具有不同波长的UV灯5和可见光灯以及臭氧灯插入外壳3中，从而在波长的基础上实现净化。

就是说，入口1和出口2形成在外壳3中，从而布置在外壳之间的外壳3的入口1和出口2完全变成联结管8。

在具有一个外壳3的情况下或具有多个互相联结的外壳3的情况下，风扇9或泵可连接到任何一个外壳3上，或者可布置在水或空气的流道上的任何地方。当存在水或空气的流动压力时也可不设风扇9。

出口2可形成在风扇9中。在这种情况下，外壳3不具有出口2。

图1和图2示出了具有一个如上所述的外壳3的净化装置，图5至图7示出了使用彼此具有不同波长的UV灯5和可见光灯以及多个外壳3的净化装置。

首先，图1和图2详细地示出了使用一个外壳3的情况。参照图1，出口2没有形成在外壳3中而是形成在风扇9中。然而，即使在这种情况下，外壳3的一侧的开口可以是出口2。因此，具有入口1和出口2的外壳3并非表示外壳3的壁被穿过。

图1至图4示出了涂有光催化剂的螺旋形光催化片4、光催化管7以及外壳3。包括TiO₂的多种光催化剂涂在光催化片上以允许由可见光灯或UV灯5照射出的光引起光化学反应，从而流过外壳的被污染的水或空气能够被净化、除臭或消毒。

螺旋形光催化片4可具有两个平滑面，并且优选具有褶曲形以增加反应效率和稳定性。就是说，螺旋形光催化片4具有诸如波浪状的全褶曲形，其成螺旋形卷绕。螺旋形光催化片可在如图4所示的仅光催化片的内端与UV灯5接触的地方具有褶皱6。

形成在内端上的褶皱6为如图4所示的与UV灯5接触的位置，其用于防止UV灯5在组装或使用时被损坏。不管在螺旋形光催化片4中的褶皱是平滑状还是褶曲形，至少一个通气孔也可形成在螺旋形光催化片4中以调节水或空气的反应和流动。

褶皱6使得总作用面积增加。另外，与常规的直线形情况相比，通过褶皱6的弯曲增加与水或空气的接触面积以及与UV灯5的接触面积，从而可防止UV灯5损坏。就是说，在常规的技术中没有褶皱6从而薄片具有尖锐的直线形。因此，与UV灯5的接触冲击损坏了UV灯5。然而，根据本发明，与UV灯5接触的部分变成褶皱6，使得接触面积显著增加以分散冲击，从而保护UV灯5。

螺旋形光催化片4与如图2所示的其他部件一起组装，并且多个螺旋形光催化片与如图5至图7示出的部件一起组装。图5示出定位的下外壳3的一侧成为入口1并且出口2形成在风扇9或泵上的情况。图6示出入口1和出口2分别形成在下和上外壳3上的情况。图7示出入口1单独形成在下外壳3上的情况。

现在将基于如上所述的外壳3互相联结的结构来描述水或空气的净化。

被污染的水或空气流过入口1，并且这种流体流动由风扇9、泵或流体本身的输送压力引起。流体在UV灯5的周围回转，因为流体沿着由螺旋形光催化片4形成的螺旋形通道流动。

因此，由UV灯5发出的光与涂在螺旋形光催化片4和光催化管7上的光催化剂产生光化学反应从而进行净化。

螺旋形光催化片4具有褶皱，从而在常规的技术中增强了净化作用并且通过光催化管7而更大地增强了净化作用。

流体流过连续的外壳3以被彼此具有不同波长的UV灯净化或消毒，并且也可被可见光灯或臭氧灯净化。

就是说，包括多个互相联结的外壳3的结构意图区别各自的功能和作用效果并且意图提高效率。因此，布置的UV灯5的特征在于它们彼此具有不同的波长。

就是说，取决于UV光和可见光的波长或光催化材料，除臭、有机材料分解、消毒以及抗菌功能互不相同，从而具有如上所述的不同的主要功能的灯能够互相联结以便同时获得消毒作用以及对水或空气的净化作用。

因此，布置并且使用具有不同UV波长的灯。大体上，UV光分成UV-A(315至400nm)、UV-B(280至315nm)和UV-C(200至280nm)，并且用于基于上面列出的波长范围来照射UV光的UV灯5被用来允许同时实现各个功能或者各个功能可独立地发生光化学反应然后使用合成效果。就是说，灯可以串接的方式，或者以如图5至图7所示的并接方式布置。

例如，UV-A(315至400nm)范围的UV灯5、UV-B(280至315nm)的UV灯5以及UV-C(200至280nm)的UV灯5在图5中可连续地向上布置。可改变此布置顺序，并且臭氧灯可布置在第一级或UV灯5之间。根据如上所述的具有不同UV光波长的灯，它们可分成适于消毒的一类、适于除臭的一类以及适于VOC分解的一类，从而也能增加合成效果。相反地，根据常规的技术，只采用具有一种可用波长范围的一个UV灯5，从而与本发明使用彼此具有不同波长的灯相比没有足够的净化能力。

同样地，通过多级连接增强光催化的反应效果，因为具有不同波长的臭氧灯和UV灯5以及由此而互不相同的效果连续地净化水或空气。也可随同UV灯5一起增加可见光灯和臭氧灯。

在臭氧灯的情况下，因为剩余的臭氧对人体有害所以控制臭氧的容许量，因为不容易满足剩余臭氧的容许量的控制范围，从而不能使用具有高消毒能力的臭氧灯。然而，根据本发明，采用多个具有不同波长的UV灯5，从而能够使用臭氧灯。就是说，由臭氧灯产生的臭氧能够被随后的UV灯5除去，从而能够满足剩余臭氧的容许量。

另外，当臭氧灯布置在UV灯5之间或布置在UV灯5之前时，产生的臭氧能够被光化学地分解并且被随后的UV灯5和可见光灯或被组合结构除去。

本发明采用如上所述的多个互相联结并且彼此具有不同波长的UV灯5和可见光灯，使得能够使用臭氧灯，并且能够更加积极地利用具有不同波长的各个UV灯的功能来增强净化作用。

Claims

1.一种使用光催化片的净化装置，该装置包括：

具有入口（1）和出口（2）的外壳（3）；

待插入所述外壳（3）的螺旋形光催化片（4）；

待插入所述螺旋形光催化片（4）的紫外线（UV）灯（5），

其中褶皱（6）布置在所述螺旋形光催化片（4）的形成有用于插入所述UV灯（5）的空间的内侧处。

2.根据权利要求1所述的使用光催化片的净化装置，其中多个所述外壳（3）通过联结管（8）互相联结，并且将具有不同波长的UV灯（5）、或具有不同波长的UV灯（5）和可见光灯、或具有不同波长的UV灯（5）和臭氧灯、或者具有不同波长的UV灯（5）和可见光灯以及臭氧灯插入外壳（3）中。