CN106999848B - 多功能光催化模块 - Google Patents
多功能光催化模块 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106999848B CN106999848B CN201580065793.8A CN201580065793A CN106999848B CN 106999848 B CN106999848 B CN 106999848B CN 201580065793 A CN201580065793 A CN 201580065793A CN 106999848 B CN106999848 B CN 106999848B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photocatalytic
- duct
- air
- multifunctional
- module according
- 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.)
- Active
Links
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 title claims abstract description 148
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 15
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 9
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 9
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000002781 deodorant agent Substances 0.000 description 6
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 6
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 5
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 5
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 4
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 4
- 240000007124 Brassica oleracea Species 0.000 description 3
- 235000003899 Brassica oleracea var acephala Nutrition 0.000 description 3
- 235000011299 Brassica oleracea var botrytis Nutrition 0.000 description 3
- 235000011301 Brassica oleracea var capitata Nutrition 0.000 description 3
- 235000017647 Brassica oleracea var italica Nutrition 0.000 description 3
- 235000001169 Brassica oleracea var oleracea Nutrition 0.000 description 3
- 240000003259 Brassica oleracea var. botrytis Species 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 208000004998 Abdominal Pain Diseases 0.000 description 1
- 206010016952 Food poisoning Diseases 0.000 description 1
- 208000019331 Foodborne disease Diseases 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000002386 air freshener Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 235000021022 fresh fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
- A61L9/18—Radiation
- A61L9/20—Ultraviolet radiation
- A61L9/205—Ultraviolet radiation using a photocatalyst or photosensitiser
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
- A61L9/18—Radiation
- A61L9/20—Ultraviolet radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/007—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by irradiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/88—Handling or mounting catalysts
- B01D53/885—Devices in general for catalytic purification of waste gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D17/00—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
- F25D17/04—Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
- F25D17/042—Air treating means within refrigerated spaces
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2209/00—Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L2209/10—Apparatus features
- A61L2209/12—Lighting means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2209/00—Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L2209/10—Apparatus features
- A61L2209/14—Filtering means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/80—Type of catalytic reaction
- B01D2255/802—Photocatalytic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D2317/00—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass
- F25D2317/04—Treating air flowing to refrigeration compartments
- F25D2317/041—Treating air flowing to refrigeration compartments by purification
- F25D2317/0417—Treating air flowing to refrigeration compartments by purification using an UV-lamp
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S55/00—Gas separation
- Y10S55/25—Agglomerators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Cold Air Circulating Systems And Constructional Details In Refrigerators (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Abstract
公开的发明涉及一种多功能光催化模块,所述多功能光催化模块包括:管道10,具有拥有长边11和短边12的流动截面;吸入端口13和排放端口14,吸入端口13和排放端口14形成在管道的两个端部;风扇20,在管道中靠近吸入端口设置,风扇将空气从吸入端口引入并朝向排放端口对空气施加压力;光催化过滤器40,在管道中靠近排放端口设置;光源,设置在光催化过滤器40与风扇20之间并且被构造为朝向光催化过滤器辐射紫外光。
Description
技术领域
公开的发明涉及一种多功能光催化模块,更具体地,涉及这样一种多功能光催化模块,其安装在冰箱的诸如容纳食物的内部的空间内,并且用于对冰箱的内部进行除臭和灭菌,以保持水果或蔬菜的新鲜度并分解新冰箱中的发射到空气中的有害气体。
背景技术
当诸如冰箱的食物储存空间内存在的空气与食物的气味混合时,这种混合的气味会对使用者造成极大的不适。当前,在市场上可以买到装备有用于吸附难闻气味的活性炭的除臭剂。已经购买了除臭剂的消费者将除臭剂留在冰箱一段特定的时间,然后将它们丢弃。因为这样的除臭剂是一次性的并且难以重复使用,除臭剂的频繁更换引起了不便。
相反,光催化过滤器可以重复使用并且因此一旦安装就可以是半永久性使用的,所述光催化过滤器通过使用由诸如紫外光的光活化的光催化材料分解空气中的有害气体来执行除臭。
然而,在这种结构中,提供活化能的光源和由紫外光活化的光催化过滤器应该一起安装,并且光催化过滤器与光源之间需要保持特定的距离。在冰箱的狭窄的内部空间内不容易安装这些组成。
另外,与通常的室内空气相比,冰箱的内部空间中的空气被从食物挥发的气体严重地污染。因此,光催化过滤器和光源需要具有提高的效率,并且具有尽可能紧凑的形式。因此,实施完全新的设计需要考虑空气流动路径、空气吸入方向和排放方向、过滤器的安装结构、过滤器的安装方向与空气流动方向之间的关系以及光源的安装位置等。
另外,在狭窄的空间内安装紫外光源和光催化过滤器时,需要调节紫外光源和光催化过滤器的性质,以产生充分的效果。
同时,在冰箱中,食物的气味不是唯一问题。当水果或蔬菜保持储存在冰箱中时,从水果或蔬菜放出的乙烯导致水果或蔬菜过早变软和变熟。但是频繁地打开冰箱的门以将乙烯从冰箱的内部空间去除是不合理的,因为冷却的空气将由此泄漏出来。此外,乙烯不容易被除臭剂吸收。
另外,空气中漂浮的微生物或病菌密集地聚集在冰箱的储存食物的密闭内部空间内,但是除臭剂不能消灭微生物或病菌。如果储存在冰箱中的食物由于病菌或微生物而变坏或变质,则食物变得不可食用,一旦食用,可能引起腹痛或食物中毒。
另外,当购买新冰箱时,从内壁的合成树脂放出的诸如石油类芳香族化合物的有害气体会由于冰箱内形成的密闭空间而保留在冰箱内若干年。
关于冰箱内的空气的所述问题不能通过传统空气清新剂或除臭剂解决。
发明内容
技术问题
公开的发明的一个方面提供了一种紧凑的多功能光催化模块,所述紧凑的多功能光催化模块能够使用光催化过滤器和光源对冰箱的内部空间进行除臭、保持蔬菜或水果的新鲜、执行灭菌和去除有害气体。
公开的发明的另一方面提供了一种通过最大化空气流动而提供有提高的光催化反应效率的多功能光催化模块。
公开的发明的另一方面提供了空气流动方向、光催化过滤器的安装方向、光催化过滤器的形式、光催化过滤器与光源之间的关系以及可以提高光催化反应效率的光源的性质。
技术方案
根据公开的发明的一个方面,在这里提供的内容是多功能光催化模块,所述多功能光催化模块用于通过在被构造为细长的管道中产生湍流而引起空气的有效运动并且实施光催化过滤器和光源的合适布置以增强光催化反应。
多功能光催化模块包括:管道10,具有拥有长边11和短边12的流动截面;吸入端口13和排放端口14,吸入端口13和排放端口14形成在管道的两个端部上;风扇20,在管道中靠近吸入端口设置,风扇将空气从吸入端口引入并且朝向排放端口向空气施加压力;光催化过滤器40,在管道中靠近排放端口设置;光源,设置在光催化过滤器40与风扇20之间并且被构造为朝向光催化过滤器辐射紫外光,其中,风扇20通过在相对于管道的纵向方向以预定角度倾斜的方向上对空气施加压力而排放空气。
预定的角度可以在30°与60°之间的范围内。
对空气施加压力的方向可以指向管道的第一长边的表面。
风扇可以具有平面形状,并且可以通过以相对于管道的竖直截面的预定角度沿管道的长度方向倾斜地安装。
光源可以安装在风扇的下游,并且可以包括设置在基底30上的至少一个紫外(UV)发光二极管(LED)。
UV LED 31的峰值波长可以在360nm与370nm之间。
第一长边与基底的端部之间的距离d1可以比在第一长边的相反方向上面对的第二长边与基底的端部之间的距离d2短。
光催化过滤器的面对光源的表面与光源之间的距离d3可以在25mm与40mm之间。
辐射到光催化过滤器的面对光源的表面上的紫外光的强度可以在12mW/cm2与18mW/cm2之间。
管道的与短边12的光源和光催化过滤器之间的内表面对应的内表面可以设置有向内突出的导流面15,其中,与管道在导流面之前的截面的长边相比,管道在导流面之后的流动截面的长边可以被缩短并且具有与其短边相同的长度。
光催化过滤器可以被安装在管道在导流面之后的流动截面上。
可以通过将光催化材料涂敷到具有彼此相邻的多个单元并设置有空气流动路径的载体上来形成光催化过滤器,空气流动路径的入口被设置为面对光源。
吸入端口13可以形成在靠近第一长边的位置处。
喷嘴部可以靠近管道的排放端口14形成,随着截面朝向排出端口转移,喷嘴部的流动截面变窄。
根据公开的发明的另一方面,在这里提供了一种设置有多功能光催化模块的冰箱,其中,管道的吸入端口和排放端口被安装为与冰箱的冷却空间相通。
有益效果
根据公开的发明的实施例,光催化过滤器和光源可以安装在冰箱的窄空间内,并且对冰箱进行半永久性地除臭。另外,通过在空气流动中创造湍流可以激活空气运动。从而,尽管模块的紧凑设计,也可以获得高的光催化反应效率。
根据公开的实施例,尽管光催模块的紧凑设计,也可以通过光催化过滤器和光源的结构和性质来获得高的光催化反应效率。
根据公开的发明的实施例,不仅实现了除臭,还可以长时间保持新鲜水果的新鲜度。
根据公开的发明的实施例,可以从空气中去除病菌和微生物,以防止食物变质。
根据公开的发明的实施例,可以去除冰箱的内壁的材料散发出的有害气体。
可以从公开的发明而获得效果不仅限于前面提及的效果本领域的技术人员从下面给出的描述中可以清楚地理解其它效果。
附图说明
图1是示出根据公开的发明的实施例的多功能光催化模块的透视图。
图2是示出去除了管道的上盖的图1的多功能光催化模块的透视图。
图3是图1的侧剖视图。
图4是示出图2的多功能光催化模块的平面图。
图5是描绘根据公开的发明的实施例的多功能光催化模块的三甲胺去除性能的试验结果的图。
图6是描绘根据公开的发明的实施例的多功能光催化模块的乙烯去除性能的试验结果的图。
图7是描绘针对西兰花进行的根据公开的发明的实施例的多功能光催化模块的保鲜性能的试验的结果的图。
图8是描绘针对甘蓝菜进行的根据公开的发明的实施例的多功能光催化模块的保鲜性能的试验的结果的图。
图9是描绘根据公开的发明的实施例的多功能光催化模块的空气灭菌性能的试验结果的图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细地描述公开的发明的示例性实施例。
公开的发明不限于在这里公开的示例性实施例,而是可以以各种不同的形式实施。为了使公开的发明的公开内容彻底以及为了将公开的发明的范围充分地传达给本领域的技术人员,提供了示例性实施例。
图1是示出根据公开的发明的实施例的多功能光催化模块的透视图。图2是示出去除了管道的上盖的图1的多功能光催化模块在管道的透视图。图3是图1的侧剖视图。图4是示出图2的多功能光催化模块的平面图。
公开的发明的多功能光催化模块作为安装在冰箱内的组件被构造为细长的和紧凑的。管道10具有由长边11和短边12形成的流动截面。管道10通常具有平坦且长的形状。
管道10的两个端部设置有吸入端口13和排放端口14。冰箱内的空气通过吸入端口引入到管道中,在管道中净化,然后通过排放端口排放。
风扇20、光催化过滤器40和设置有作为光源的紫外(UV)发光二极管(LED)31的基底30安装在管道内。风扇20位于管道的最上游。即,风扇20靠近吸入端口设置,以通过吸入端口将空气吸入并且对空气施加压力以将空气朝向排放端口排放。光催化过滤器40靠近排放端口14设置,并且通过将作为光催化材料的TiO2涂敷或涂覆到由彼此相邻的多个单元形成并且设置有空气流动路径的载体上来形成。安装光催化过滤器40,使得空气流动路径沿空气流动的路径对齐。从而,管道中流动的空气穿过由光催化过滤器的各个单元限定的空气流动路径排放到外部。
基底30设置在风扇20与光催化过滤器40之间,并且沿形成在基底上的UV LED 31朝向光催化过滤器40发射光的方向布置在管道中。即,基底30设置在光催化过滤器40的上游。
可以使用平面方形形状的风扇作为风扇20。当风扇略微倾斜时,方形形状的风扇允许被安装在具有矩形流动截面的管道中。因此,安装在管道中的风扇在管道的纵向方向上相对于管道的竖直截面以预定的角度倾斜。如果风扇被布置为在管道的横向方向上倾斜,则大的风扇不能安装在管道中。在这种情况下,施加到空气的压力降低,空气流动不能通过基底30(稍后将描述)与管道的内壁之间的间隙合适地分布。此外,不能将合适的空气流动特性提供到限定方形形状的流动截面的导流面15。
另一方面,使得风扇在纵向方向上以预定角度倾斜的结构允许具有好的空气增压效率的方形形状的风扇安装在细长的管道中。此外,这种结构在相对于管道的纵向方向以预定角度倾斜的方向上对空气施加压力,以产生空气流动。因此,可以产生引起不规则和有效的空气流动的湍流。
优选地,预定的角度a确定在30°与60°之间的范围内。如果倾斜角度小于30°,则湍流产生的效率降低并且管道不能形成为细长的。如果角度大于60°,则空气流动方向和管道的纵向方向变得过分偏离,因此空气流动效率大幅度减小。
基底30在与管道10的所有内表面间隔开的位置处安装在风扇的下游。基底30固定到从管道的内表面突出的安装部17。面对风扇的第一长边与基底的端部之间的距离d1被设置为比第二长边与基底的另一端部之间的距离d2短,使得穿过靠近第一长边(在所述第一长边上空气流动集中)的空间的空气量与穿过靠近第二长边(在所述第二长边上空气流动不集中)的空间的空气量平衡。这种构造有利于提高光催化过滤器的除臭效率。同时,如图4中所示,从基底30到多个短边的距离彼此相等。
如图中所示,至少一个UV LED 31安装在基底30上并且朝向光催化过滤器40辐射紫外光,所示至少一个UV LED 31的分散角度近似大约120°。通过将光催化材料固定到载体上形成光催化过滤器40。在此实施例中,二氧化钛用作光催化材料。
TiO2光催化过滤器根据紫外光波长的紫外光吸收率在紫外光波长大约是270nm时具有峰值,然后随着波长增大到400nm而线性减小。因此,看似使用具有270nm作为峰值波长的UV LED是合适的。然而,当LED在现实中使用LED时,发现最好的光催化活性是使用具有365nm作为峰值波长的UV LED获得的。这种结果与UV LED的光发射效率有关。即,随着峰值波长减小,从UV LED发射的光的量大幅度减小。因此,当在现实中使用具有峰值波长等于365nm的UV LED时可以获得最好的光催化反应。
换言之,对于具有大约270nm的峰值波长的UV LED,与光催化过滤器的表面上所需要的紫外光的合适的强度相比,发射的紫外光的强度太低,因此光催化反应不活跃。如果考虑到这个事实而增大UV LED的数量以增大紫外光的强度,则会增大基底的尺寸并阻断空气流动。此外,因为增大UV LED的数量会大幅度增大制造成本和能量消耗,所以它是不合适的。此外,它将产生很多热量,这作为冰箱组件是不期望的。
在试验中发现的是,当使用具有小于或等于340nm的峰值波长的UV LED时,光催化过滤器的除臭效率被显著降低。
另外,如果使用具有大于或等于380nm的峰值波长的UV LED,则光催化反应的紫外光吸收率显著降低,并且其变得与诸如黑光灯的传统紫外灯的紫外光吸收率没有区别,因此UV LED的使用变得没有意义。
试验的结果显示,当使用具有峰值波长在360nm与370nm之间的UV LED时,可以获得光催化过滤器的最高的除臭性能。
光催化过滤器具有将光催化材料涂敷到载体上的结构,所述载体由多个单元构成,多个单元形成了具有类似于蜂窝形状的六边形形状或方形形状的截面的空气流动路径。空气流动路径的入口沿空气流动方向设置,以面对如图2和图3中示出的紫外光源。因为光催化过滤器以这种形式制造,所以紫外光不仅可以发射到光催化过滤器的外表面上,而且还可以发射到空气流动路径的内表面上。从而,可以提高光催化反应。
根据UV LED基底与光催化过滤器之间的距离以及到达光催化材料的紫外光的面积和强度,UV LED 31与光催化过滤器40的面对UV LED 31的正面之间的距离取决于空气的流动特性的变化。从试验的结果可以看出,当UV LED与光催化过滤器的正面之间的距离减小到低于2.5cm或增大到超过4cm时,除臭效率显著降低。
如果UV LED与光催化过滤器的正面之间的距离减小至低于2.5cm,则减小了光催化过滤器的紫外光发射到其上的面积,增大了光催化过滤器的每单位面积的紫外光的强度,而光催化活化效率不再增大。另外,如果UV LED基底过分靠近光催化过滤器设置,则空气很少流过光催化过滤器的紫外光主要辐射到其上面的中间区域。因此,因为减小了接触最活跃地发生光催化活化的区域的空气的量,所以降低了光催化过滤器的除臭效率。如果UV LED与光催化过滤器的正面之间的距离增大到超过4cm,则减小了光催化过滤器的每单位面积的紫外光的强度,因此降低了光催化活化的程度。
考虑到达光催化过滤器的紫外光的强度是必要的。可以想到的是,到达光催化过滤器的表面的紫外光的高强度将增大光催化反应效率。然而,试验显示,光催化反应效率随着紫外光的强度仅增大到某一程度,然后即使强度进一步增大,光催化反应效率也不再增大。从试验的结果可以看出,对于具有360nm与370nm之间的峰值波长的UV LED,增大紫外光强度超过大约18mW/cm2显著减慢光催化反应效率的增大的趋势。另外,如果紫外光的强度低于大约12mW/cm2,则紫外光的强度不足,因此光催化反应效率显著降低。
还需要考虑空气的流动方向。在此实施例中,空气的流动方向与用作紫外光源的UV LED面对光催化过滤器的方向相同。
这种布置基于试验的结果。已从试验中发现,驱动空气以在与紫外光源面对光催化过滤器的方向相同的方向上流动比驱动空气在相反方向上流动获得甚至更高的净化效率。
因为光催化过滤器具有引导空气通过的多个空气流动路径,所以由于随着空气穿过光催化过滤器产生的流动阻力导致了气压降低。同时,当光催化材料的表面尽可能多地接触空气时,促进光催化反应。因此,当在空气通过光催化过滤器发生气压下降之前空气接触光催化材料比当在通过光催化过滤器气压降低之后空气接触光催化材料可以获得空气中有害气体的更高的分解效率。因此,在此实施例中,使空气在紫外光源面对光催化过滤器的方向上流动,以提高光催化过滤器的空气净化效率。
在此实施例中,如上所述,产生湍流并具有管道中流动的空气的减少的流动损失。因此,增大了光催化过滤器与空气之间的接触效率,从而提高了空气净化效率。
在此实施例中,使用具有正方形形状的光催化过滤器40。形成在管道中的空气的流动截面具有包括长边和短边的矩形形状。因此,可以考虑使用具有相应的矩形形状的光催化过滤器40。然而,如果在光源与光催化过滤器之间的短边12上设置从管道的内表面向内突出的导流面15,使得当管道的流动截面移动通过导流面时,其接近正方形形状,然后正方形形状的光催化过滤器40安装在流动截面中,为了将光辐射到正方形形状上比辐射到矩形形状上更均匀,可以更紧密地设置UV LED 31。从而,基底可以变得更紧凑,因此可以显著减小由基底产生的流动阻力。此外,由导流面加速的空气流动可以显著地增大光催化过滤器与空气之间的接触的效率,从而相比于矩形光催化过滤器进一步提高净化效率。
公开的发明的多功能光催化模块产生湍流,同时使细长管道中的流动损失最小化。为了提高产生湍流的效率,吸入端口13形成在靠近第一长边的位置处。这种结构使得空气从第一长边引入到管道中,以通过风扇相对于第一长边加压,从而产生湍流气流。因此,湍流气流防止彼此碰撞而消耗动能。
另外,公开的发明的多功能光催化模块需要净化其中容纳包含食物的各种障碍物(以气流的角度)的冰箱内的空气。因此,最好使冰箱内的空气平稳地循环并且将空气平稳地引入到多功能光催化模块中,而不是使空气保持平静。因此,空气优选从排放端口14以相当大的流速排放。
为此,随着位置朝向排放端口转移流动截面变窄的喷嘴部16邻近管道的排放端口14形成。如图中所示,可以构造喷嘴部,使得管道的长边部分是倾斜的。喷嘴部的形状不限于示出的形状。
安装公开的发明的多功能光催化模块,使得吸入端口和排放端口与冰箱的冷却空间相通。从而,多功能光催化模块净化冷却空间内的空气。然而,如果在冰箱的门被打开和关闭时外部热空气进入冰箱的内部,则湿气冷凝在冰箱的内壁上。这种现象也会发生在管道的内空间中。
湿气会不利地影响包括UV LED的电气结构。因此,当公开的发明的多功能光催化模块安装在冰箱内时,用于保持管道的内部的温度高于冰箱的冷却空间的温度的热源优选安装在管道的内部或外部。
热源可以使用例如密封部分(未示出)的热源,密封部分用于将冰箱门与冰箱主体之间的空间密封。
示例性示例
图5是描绘根据公开的发明的实施例的多功能光催化模块的三甲胺去除性能的试验结果的图。
三甲胺是从食物产生的气味分子中一种气味分子。在此实施例中,密闭空间的体积是422L,具有552mm2或302mm2的表面面积以及250mA的功率的光催化过滤器在4℃与7℃之间的冷却温度下应用于混合有2.5ppm的三甲胺的空气。在这些条件下,通过改变具有365nm的峰值波长的UV LED的数量来进行试验,使得在过滤器的表面上测量的紫外光的强度在从12mW/cm2到18mW/cm2的范围内。试验的所有结果在某一程度上彼此不同,但是示出了高的三甲胺去除性能。另一方面,商业化电离器不具有除臭效果。即,具有公开的发明的多功能光催化模块,获得了对于新鲜食物的高保鲜效率。
图6是描绘根据公开的发明的实施例的多功能光催化模块的乙烯去除性能的试验结果的图。
乙烯是使诸如蔬菜的新鲜食物太早变软的气体。在此试验中,在5℃下在27L的密闭空间中测量去除乙烯的时间。光催化过滤器和紫外光源的构造与图5的试验中的构造相同。试验结果在一定程度上彼此不同,但是展现了优异的乙烯去除性能。另一方面,电离器很少具有去除效果。即,已经发现的是,公开的发明的多功能光催化模块具有用于新鲜食物的高保鲜效率。
图7是描绘针对西兰花进行的根据公开的发明的实施例的多功能光催化模块的保鲜性能的试验的结果的图。图8是描绘针对甘蓝菜进行的根据公开的发明的实施例的多功能光催化模块的保鲜性能的试验的结果的图。
图描绘了通过测量在具有辐射到光催化过滤器上的紫外光的不同强度的情况下以及不设置有光催化过滤器和紫外光源的情况下西兰花和甘蓝菜在大约8℃与大约10℃之间的温度下在27L的空间内条件的改变而获得的结果,通过将TiO2涂敷到陶瓷基体上形成光催化过滤器,陶瓷基体具有10mm的厚度和552mm2的表面面积并且包含每平方英寸大约100个单元。从试验结果可以看出,使用多功能光催化模块很少导致变黄并且保持几乎相同的总酚含量。与图6的试验结果相似,这些结果支持了公开的发明的多功能光催化模块具有对于新鲜食物的高保鲜效率。
图9是描绘根据公开的发明的实施例的多功能光催化模块的空气灭菌性能的试验结果的图。从图9的结果可以看出,当使用6个UV LED以将具有365nm的峰值波长和大约17.3mW/cm2的强度的紫外光照射在涂覆有TiO2的光催化过滤器的表面上时,灭菌效果比使用电离器时优异。结果显示,在诸如冰箱的环境中,通过光催化反应破坏病菌或病毒的细胞膜的技术是非常有效的。
至此,已经参照附图详细地描述了公开的发明的示例性实施例。然而,公开的发明不限于示例性实施例,明显的是,可以在公开的发明的范围内做出各种修改和变化。公开的发明的未在上面明确描述而从公开的发明的构造中可预期的效果通过上述描述对于本领域的技术人员将是明显的。
Claims (13)
1.一种多功能光催化模块,所述多功能光催化模块包括:
管道(10),具有拥有长边(11)和短边(12)的流动截面;
吸入端口(13)和排放端口(14),吸入端口(13)和排放端口(14)形成在管道的两个端部上;
风扇(20),在管道中靠近吸入端口设置,风扇将空气从吸入端口引入并且朝向排放端口向空气施加压力;
光催化过滤器(40),在管道中靠近排放端口设置;
光源,设置在光催化过滤器(40)与风扇(20)之间,并且被构造为朝向光催化过滤器辐射紫外光,
其中,风扇(20)通过在相对于管道的纵向方向以预定角度倾斜的方向上对空气施加压力而排放空气,
其中,管道的与短边(12)的光源和光催化过滤器之间的内表面对应的内表面设置有向内突出的导流面(15),
其中,光源安装在风扇的下游,并且包括设置在基底上的至少一个紫外发光二极管,管道的面对风扇的第一长边与基底的第一端部之间的距离比管道的在所述第一长边的相反方向上面对的第二长边与基底的第二端部之间的距离短。
2.根据权利要求1所述的多功能光催化模块,其中,所述预定的角度在30°与60°之间的范围内。
3.根据权利要求1所述的多功能光催化模块,其中,对空气施加压力的方向指向管道的第一长边的表面。
4.根据权利要求3所述的多功能光催化模块,其中,风扇具有平面形状,并且通过以相对于管道的竖直截面的预定角度沿管道的长度方向倾斜地安装。
5.根据权利要求1所述的多功能光催化模块,其中,紫外发光二极管(31)的峰值波长在360nm与370nm之间。
6.根据权利要求1所述的多功能光催化模块,其中,光催化过滤器的面对光源的表面与光源之间的距离在25mm与40mm之间。
7.根据权利要求5所述的多功能光催化模块,其中,辐射到光催化过滤器的面对光源的表面上的紫外光的强度在12mW/cm2与18mW/cm2之间。
8.根据权利要求3所述的多功能光催化模块,其中,与管道在导流面之前的截面的长边相比,管道在导流面之后的流动截面的长边被缩短并且具有与其短边相同的长度。
9.根据权利要求7所述的多功能光催化模块,其中,光催化过滤器被安装在管道在导流面之后的流动截面上。
10.根据权利要求1所述的多功能光催化模块,其中,通过将光催化材料涂敷到具有彼此相邻的多个单元并设置有空气流动路径的载体上来形成光催化过滤器,空气流动路径的入口被设置为面对光源。
11.根据权利要求3所述的多功能光催化模块,其中,吸入端口(13)形成在靠近第一长边的位置处。
12.根据权利要求1所述的多功能光催化模块,其中,喷嘴部靠近管道的排放端口(14)形成,随着截面朝向排放端口转移,喷嘴部的流动截面变窄。
13.一种设置有根据权利要求1至12中的任意一个的多功能光催化模块的冰箱,
其中,管道的吸入端口和排放端口被安装,以与冰箱的冷却空间相通。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2014-0173019 | 2014-12-04 | ||
KR1020140173019A KR20160068075A (ko) | 2014-12-04 | 2014-12-04 | 복합 기능 광촉매 모듈 |
PCT/KR2015/013004 WO2016089088A1 (en) | 2014-12-04 | 2015-12-01 | Multifunctional photocatalytic module |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106999848A CN106999848A (zh) | 2017-08-01 |
CN106999848B true CN106999848B (zh) | 2021-04-30 |
Family
ID=56091977
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201580065793.8A Active CN106999848B (zh) | 2014-12-04 | 2015-12-01 | 多功能光催化模块 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20190083674A1 (zh) |
KR (1) | KR20160068075A (zh) |
CN (1) | CN106999848B (zh) |
WO (1) | WO2016089088A1 (zh) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10180248B2 (en) | 2015-09-02 | 2019-01-15 | ProPhotonix Limited | LED lamp with sensing capabilities |
KR20180094742A (ko) * | 2017-02-16 | 2018-08-24 | 서울바이오시스 주식회사 | 흡입 팬을 포함하는 탈취 장치 및 그것을 포함하는 냉장고 |
KR102399952B1 (ko) * | 2017-04-25 | 2022-05-20 | 서울바이오시스 주식회사 | 탈취 모듈 |
KR102462066B1 (ko) * | 2017-07-13 | 2022-11-03 | 서울바이오시스 주식회사 | 유체 처리 장치 |
KR20190024498A (ko) * | 2017-08-30 | 2019-03-08 | 서울바이오시스 주식회사 | 공기 정화 모듈 |
KR20190090959A (ko) * | 2018-01-26 | 2019-08-05 | 서울바이오시스 주식회사 | 유체 처리 장치 |
KR102575475B1 (ko) * | 2018-04-17 | 2023-09-07 | 서울바이오시스 주식회사 | 공기 정화 모듈 및 이를 포함하는 냉장고 |
US20220062822A1 (en) * | 2020-01-17 | 2022-03-03 | Molekule Inc. | Fluid filtration system and method of use |
KR102148432B1 (ko) * | 2020-03-04 | 2020-08-26 | 백재현 | 살균필터 및 살균장치 |
CN111888933A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-11-06 | 南宁师范大学 | 一种基于光催化的实验通风橱净化系统 |
CN111895537A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-06 | 北京爱空气科技有限公司 | 一种空气净化装置 |
CN114165970A (zh) * | 2020-09-10 | 2022-03-11 | emz-汉拿两合有限公司 | 用于家用电器的空气处理设备 |
CN114251906A (zh) * | 2020-09-25 | 2022-03-29 | 青岛海尔电冰箱有限公司 | 空气净化模块及冰箱 |
CN114688783A (zh) * | 2020-12-29 | 2022-07-01 | 博西华电器(江苏)有限公司 | 冰箱 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1587873A (zh) * | 2004-07-12 | 2005-03-02 | 金大盛 | 冰箱消毒、除臭装置和方法 |
US7166259B2 (en) * | 2004-08-13 | 2007-01-23 | Ecoquest International, Inc. | Air purifier with control sensors |
CN101277724A (zh) * | 2005-08-10 | 2008-10-01 | S.C.约翰逊父子公司 | 空气净化器 |
US7537647B2 (en) * | 2005-08-10 | 2009-05-26 | S.C. Johnson & Son, Inc. | Air purifier |
JP4118316B1 (ja) * | 2007-07-30 | 2008-07-16 | シャープ株式会社 | 空気清浄機 |
WO2009120166A1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Searle Bruce R | Air filtration and purification system |
US20110100221A1 (en) * | 2009-11-02 | 2011-05-05 | Fu-Chi Wu | Air purifier |
WO2013105185A1 (ja) * | 2012-01-12 | 2013-07-18 | 株式会社 東芝 | 冷蔵庫 |
-
2014
- 2014-12-04 KR KR1020140173019A patent/KR20160068075A/ko not_active Application Discontinuation
-
2015
- 2015-12-01 CN CN201580065793.8A patent/CN106999848B/zh active Active
- 2015-12-01 WO PCT/KR2015/013004 patent/WO2016089088A1/en active Application Filing
- 2015-12-01 US US15/533,334 patent/US20190083674A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106999848A (zh) | 2017-08-01 |
WO2016089088A9 (en) | 2016-09-01 |
US20190083674A1 (en) | 2019-03-21 |
WO2016089088A1 (en) | 2016-06-09 |
KR20160068075A (ko) | 2016-06-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106999848B (zh) | 多功能光催化模块 | |
US9974881B2 (en) | Air purifying apparatus using ultra violet light emitting diode | |
CN111503977B (zh) | 空气净化保鲜装置及其控制方法 | |
KR101935931B1 (ko) | 광촉매 장치 및 이를 포함하는 차량용 공조장치 | |
KR20160098685A (ko) | 다중 파장의 자외선을 이용한 공간 살균 방법 및 이를 적용한 살균 모듈 | |
KR102014759B1 (ko) | 차량용 공조장치 | |
KR102184608B1 (ko) | 광촉매 장치 | |
KR20170036434A (ko) | 가습 기능을 갖는 차량용 공기 청정기 | |
CN203564577U (zh) | 一种空气循环净化装置 | |
US20240216570A1 (en) | Air purification module and refrigerator comprising the same | |
US20240123109A1 (en) | Air purification module and refrigerator comprising the same | |
JP2016221084A (ja) | 光触媒装置 | |
KR102206281B1 (ko) | 자외선을 이용한 공기 정화 장치 | |
KR101336182B1 (ko) | 살균 탈취 장치 | |
JP2012205615A (ja) | 気体処理装置 | |
CN205580088U (zh) | 一种除菌除味保鲜装置和冰箱 | |
KR20150014817A (ko) | 탈취살균장치를 구비하는 주방 기기 | |
JP2016140806A (ja) | 光触媒反応装置 | |
JP2005226861A (ja) | 脱臭装置及びこれを搭載した冷蔵庫 | |
KR102174252B1 (ko) | 광촉매 장치 | |
KR102462066B1 (ko) | 유체 처리 장치 | |
US20210283297A1 (en) | Fluid processing module and storage device comprising fluid processing module | |
KR102699630B1 (ko) | 유체처리 모듈 및 유체처리 모듈을 포함하는 보관 장치 | |
CN215675673U (zh) | 一种空气杀菌装置 | |
JP2011019579A (ja) | 空気の浄化乾燥方法及びその装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |