CN107158940A - 一种器件结构及空气净化器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种器件结构及空气净化器。所述器件结构包括气敏电阻、电热丝和催化材料层，气敏电阻与电热丝串接，催化材料层包裹在电热丝外，气敏电阻的阻值随指定气体的气体浓度的减小而增大，使得电热丝在指定气体的气体浓度减小时，降低对催化材料层的加热温度，减慢催化材料层对指定气体的催化反应速度。本发明实施例提供的器件结构根据指定气体的气体浓度对催化材料层的催化反应速度的控制，在保证对指定气体的清除的同时，减少了催化材料层的消耗，节约了使用成本。

Description

一种器件结构及空气净化器
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种器件结构及空气净化器。
背景技术
室内空气中有害气体的存在会危害人体健康，为解决这一问题，现有方法是在室内设置有害气体清除材料或装置。
目前使用的有害气体清除材料主要是活性炭，活性炭通过吸附气体实现对有害气体的清除，但是由于活性炭的吸附量具有上限值，因此活性炭无法有效且持续的减少室内有害气体的浓度。
目前使用的有害气体清除装置使用了热催化技术，通过加热催化材料的方式，降解空气中的有害气体，相比于活性炭具有持续的有害气体清除能力。但是，由于有害气体清除装置在开启后即使室内有害气体的含量较低也始终保持在高温加热状态，有害气体清除装置内的气体催化材料始终处于快速消耗状态，因此有害气体清除装置内的气体催化材料的消耗过快，导致使用成本过高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种器件结构，器件结构根据指定气体的气体浓度对催化材料层的催化反应速度的控制，在保证对指定气体的清除的同时，减少了催化材料层的消耗，节约了使用成本。
一方面，提供了一种器件结构，所述器件结构包括气敏电阻、电热丝和催化材料层，所述气敏电阻与所述电热丝串接，所述催化材料层包裹在所述电热丝外，所述气敏电阻的阻值随指定气体的气体浓度的减小而增大，使得所述电热丝在所述指定气体的气体浓度减小时，降低对所述催化材料层的加热温度，减慢所述催化材料层对所述指定气体的催化反应速度。
进一步地，所述器件结构还包括控制开关，所述控制开关串接在所述气敏电阻和所述电热丝之间。
进一步地，所述器件结构还包括气体浓度检测单元，所述气体浓度检测单元与所述控制开关串接；
所述控制开关被配置为当所述气体浓度检测单元检测到的所述指定气体的气体浓度小于浓度阈值后断开。
进一步地，所述气敏电阻、所述控制开关和所述气体浓度检测单元集成在气敏传感器内。
进一步地，所述器件结构还包括气体浓度显示器；
所述气体浓度显示器与所述气体浓度检测单元串接，显示所述气体浓度检测单元检测到的所述指定气体的气体浓度。
进一步地，所述气敏电阻由具有孔结构的纳米二氧化钛制作而成。
进一步地，所述催化材料层为具有孔结构的纳米二氧化铈层。
进一步地，所述纳米二氧化铈层的厚度为2～5cm。
进一步地，所述指定气体为甲醛、硫化氢、一氧化碳、二氧化硫和氨气中的一种或多种。
另一方面，还提供了一种空气净化器，包括上述的器件结构。
与现有技术相比，本发明包括以下优点：
本发明提供了一种器件结构及空气净化器，所述器件结构包括气敏电阻、电热丝和催化材料层，气敏电阻与电热丝串接，催化材料层包裹在电热丝外，由于敏电阻的阻值随指定气体的气体浓度的减小而增大，因此当指定气体的气体浓度减小时，气敏电阻的阻值增大，流入电热丝的电流变小，从而降低了电热丝对催化材料层的加热温度，减慢了催化材料层对指定气体的催化反应速度，实现了器件结构根据指定气体的气体浓度对催化材料层的催化反应速度的控制，在保证对指定气体的清除的同时，减少了催化材料层的消耗，节约了使用成本。
本发明提供的器件结构还可以包括控制开关和气体浓度检测单元，气体浓度检测单元与控制开关串接，当气体浓度检测单元检测到的指定气体的气体浓度小于浓度阈值后，控制开关自动断开，从而终止催化材料层被继续消耗。
本发明提供的器件结构还可以包括浓度显示器，气体浓度显示器与气体浓度检测单元串接，显示气体浓度检测单元检测到的指定气体的气体浓度供查看。
附图说明
图1是本发明实施例提供的器件结构的结构示意图。
附图标记说明：
1、气敏电阻 2、电热丝 3、催化材料层
4、控制开关 5、气体浓度显示器
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的机或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
现有的有害气体清除装置使用了热催化技术，通过加热催化材料的方式，降解空气中的有害气体。由于现有的有害气体清除装置在开启后即使室内有害气体的含量较低也始终保持在高温加热状态，有害气体清除装置内的气体催化材料始终处于快速消耗状态，因此现有的有害气体清除装置内的气体催化材料的消耗过快，导致使用成本过高。
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种器件结构，使用该器件结构清除指定气体时，器件结构可以根据指定气体的气体浓度对催化材料层的催化反应速度的控制，从而在保证对指定气体的清除的同时，减少了催化材料层的消耗，节约了使用成本。
图1是本发明实施例提供的器件结构的结构示意图，图1所示的器件结构包括气敏电阻1、电热丝2和催化材料层3，其中，气敏电阻1与电热丝2串接，催化材料层3包裹在电热丝2外，气敏电阻1的阻值随指定气体的气体浓度的减小而增大，使得电热丝2在指定气体的气体浓度减小时，降低对催化材料层3的加热温度，减慢催化材料层3对指定气体的催化反应速度。
本发明实施例提供的器件结构根据指定气体的气体浓度对催化材料层的催化反应速度的控制，在保证对指定气体的清除的同时，减少了催化材料层的消耗，节约了使用成本。
本发明实施例提供的器件结构还可以包括控制开关4，控制开关4串接在气敏电阻1和电热丝2之间。可以通过对控制开关4的控制，实现气敏电阻1和电热丝2的断开与连接。
控制开关4可以是机械开关，用户可以通过触发按压操作，实现控制开关4的开启与关闭；控制开关4也可以是电子开关，这时控制开关4可以与控制芯片连接，在接收到控制芯片发送的指示信号后，执行开启或关闭。
进一步地，本发明实施例提供的器件结构还可以包括气体浓度检测单元，气体浓度检测单元与控制开关4串接，控制开关4被配置为当气体浓度检测单元检测到的指定气体的气体浓度小于浓度阈值后断开。
气体检测单元用于检测器件结构所处环境的指定气体的气体浓度。指定气体可以包括一种或多种，如指定气体可以包括甲醛、硫化氢、一氧化碳、二氧化硫和氨气中的一种或多种。
气体检测单元与控制开关4串接，控制开关4串接在气敏电阻1和电热丝2之间，当气体检测单元检测到指定气体的气体浓度小于浓度阈值后，控制开关4自动断开，器件结构停止工作，终止催化材料层被继续消耗，进一步减少了催化材料层的消耗，节约了使用成本。
实际中，气体检测单元可以仅用于检测指定气体的气体浓度，并将检测到的气体浓度传输至控制开关4，控制开关4内置有微型芯片，微型芯片在接收到气体检测单元传输的气体浓度后对其大小进行判断，当判断检测的气体浓度小于预先存储的浓度阈值后，向电子开关即控制开关4发送关闭信号，实现控制开关4的关闭。或者，具有上述功能的微型芯片可以相对于控制开关4单独设置，设置在器件结构内的其他位置处。
本发明实施例中的气敏电阻1、控制开关4和气体浓度检测单元可以集成在气敏传感器内。气敏传感器可以设置多个管脚，电热丝2可以通过管脚与气敏传感器连接。
本发明实施例中的，器件结构除包括气敏电阻1、电热丝2、催化材料层3、控制开关4和气体浓度检测单元外，还可以包括气体浓度显示器5。气体浓度显示器5可以与气体浓度检测单元串接，显示气体浓度检测单元检测到的指定气体的气体浓度，供用户查看。
具有气体催化功能的材料有多种，不同种类的气体催化材料对应不同的催化材料层，本发明实施例优选地，催化材料层3为具有孔结构的纳米二氧化铈层。纳米二氧化铈层的厚度可以根据实际进行设置，本发明实施例优选地，纳米二氧化铈层的厚度为2～5cm。
基于本发明实施例提供的器件结构的结构和功能，本发明实施例提供的器件结构可以应用在使用催化材料催化指定气体的设备中，如空气净化器中等。
本发明实施例还提供了一种空气净化器，包括本发明实施例上述提供的器件结构。基于本发明实施例提供的器件结构的上述优点，使得本发明提供的空气净化器也具有相应优点，对于空气净化器的优点，本发明实施例在此不再赘述。
本发明提供了一种器件结构及空气净化器，所述器件结构包括气敏电阻、电热丝和催化材料层，气敏电阻与电热丝串接，催化材料层包裹在电热丝外，由于敏电阻的阻值随指定气体的气体浓度的减小而增大，因此当指定气体的气体浓度减小时，气敏电阻的阻值增大，流入电热丝的电流变小，从而降低了电热丝对催化材料层的加热温度，减慢了催化材料层对指定气体的催化反应速度，实现了器件结构根据指定气体的气体浓度对催化材料层的催化反应速度的控制，在保证对指定气体的清除的同时，减少了催化材料层的消耗，节约了使用成本。
本发明提供的器件结构还可以包括控制开关和气体浓度检测单元，气体浓度检测单元与控制开关串接，当气体浓度检测单元检测到的指定气体的气体浓度小于浓度阈值后，控制开关自动断开，从而终止催化材料层被继续消耗。
本发明提供的器件结构还可以包括浓度显示器，气体浓度显示器与气体浓度检测单元串接，显示气体浓度检测单元检测到的指定气体的气体浓度供查看。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的器件结构及空气净化器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种器件结构，其特征在于，所述器件结构包括气敏电阻、电热丝和催化材料层，所述气敏电阻与所述电热丝串接，所述催化材料层包裹在所述电热丝外，所述气敏电阻的阻值随指定气体的气体浓度的减小而增大，使得所述电热丝在所述指定气体的气体浓度减小时，降低对所述催化材料层的加热温度，减慢所述催化材料层对所述指定气体的催化反应速度。
2.根据权利要求1所述的器件结构，其特征在于，所述器件结构还包括控制开关，所述控制开关串接在所述气敏电阻和所述电热丝之间。
3.根据权利要求2所述的器件结构，其特征在于，所述器件结构还包括气体浓度检测单元，所述气体浓度检测单元与所述控制开关串接；
所述控制开关被配置为当所述气体浓度检测单元检测到的所述指定气体的气体浓度小于浓度阈值后断开。
4.根据权利要求3所述的器件结构，其特征在于，所述气敏电阻、所述控制开关和所述气体浓度检测单元集成在气敏传感器内。
5.根据权利要求3所述的器件结构，其特征在于，所述器件结构还包括气体浓度显示器；
所述气体浓度显示器与所述气体浓度检测单元串接，显示所述气体浓度检测单元检测到的所述指定气体的气体浓度。
6.根据权利要求1所述的器件结构，其特征在于，所述气敏电阻由具有孔结构的纳米二氧化钛制作而成。
7.根据权利要求1所述的器件结构，其特征在于，所述催化材料层为具有孔结构的纳米二氧化铈层。
8.根据权利要求7所述的器件结构，其特征在于，所述纳米二氧化铈层的厚度为2～5cm。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的器件结构，其特征在于，所述指定气体包括甲醛、硫化氢、一氧化碳、二氧化硫和氨气中的一种或多种。
10.一种空气净化器，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的器件结构。
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