CN111389222A - 接插式净化组件及净化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的接插式净化组件，包括至少用于限定催化结构件的接插件，接插件包括连接头以及与连接头相适配的连接座；催化结构件包括具有催化活性的催化功能区。本发明提供了一种可以随时接插安装拆卸的接插式净化组件，具有极高的使用灵活性和便利性，且可以随时替换，从而极大地便于维护。

Description

接插式净化组件及净化系统

技术领域

本发明属于环境净化与治理技术领域，具体涉及接插式净化组件及净化系统。

背景技术

在以催化触媒为核心技术的环境治理设备和环境净化设备，包括家用净化机、吸顶机以及桌面机等中，催化触媒组件通常是固定到整机当中的，在长期连续使用后，具有维护不便等缺陷，特别实在大型设备如吸顶机中，对相应设备的维护需要专业人员用专业的工具来进行维护，费时费力，具有较高的维护成本，给现代快节奏的生活带来诸多不便。

发明内容

本发明提供的接插式净化组件及净化系统，通过采用随时接插安装拆卸的接插式净化组件，也就是一种“即插即拔”模式的催化核心组件，具有极高的使用灵活性和便利性，且可以随时替换，从而极大地便于维护。

本发明公开的接插式净化组件，包括至少用于限定(这里的限定可以是指在接插式净化组件整体层面来看的固定或者连接，可以是对相关部件结构的直接连接或者固定，也可以是通过关联部件结构的间接连接或固定)催化结构件的接插件，

接插件包括连接头以及与连接头相适配的连接座(优选地，连接头可以包括向外凸出的凸出部，连接座包括形成有内腔的凹陷部，连接头与连接座在插合状态时凸出部配合到凹陷部；连接头可以包括具有外螺纹的凸出部，连接座包括具有内螺纹的凹陷部，内螺纹形成有凹陷部的内腔中，连接头与连接座通过螺纹旋紧接合状态使凸出部配合到凹陷部，故而连接头与连接座的具体接合方式是多种多样的，这里不作限定，只要能够满足本方案实施的要求即可)；

催化结构件包括具有催化活性的催化功能区。

本发明公开的接插式净化组件的一种改进，接插件包括至少一组连接头以及与连接头相配合的连接座，该每一组连接头和连接座一一对应。

本发明公开的接插式净化组件的一种改进，催化结构件为多孔结构件，其用于提供多孔结构的表面，表面至少部分具有催化功能区。

本发明公开的接插式净化组件的一种改进，多孔结构件其形成有具有空腔的中空结构。

本发明公开的接插式净化组件的一种改进，多孔结构件和/或中空结构具有轴对称结构。

本发明公开的接插式净化组件的一种改进，中空结构与多孔结构以共同的对称轴各自成对称。

本发明公开的接插式净化组件的一种改进，催化功能区为具有光催化活性的光催化功能区。优选地，光催化功能区还包括形成于该区域的光催化剂层。进一步地，光催化剂层为至少包括二氧化钛的光催化剂层。在需要模组的载体上需要负载催化剂时，该催化剂层可以形成于有效工作的光催化功能区，这里的光催化剂层可以为纳米二氧化钛涂层、也可以为含有纳米二氧化钛的涂层或其它含有有效光催化成分的涂层。注意的是，这里的光催化剂层可以为通过将载体浸入含有涂层材料的溶液或者悬浮液或者胶体等中进行附着，也可以通过喷涂、涂刷等多种方向进行，只要能满足载体对催化剂的加载即可，这里不作特别的限定。

本发明公开的接插式净化组件的一种改进，接插式净化组件还包括具有发光体的光源组件，用于在工作状态下向光催化功能区提供照射光。

本发明公开的接插式净化组件的一种改进，光源组件其发光体设置于中空结构内。这里将设置的发光体安装于中空结构内，使得发光体直接在多孔结构内部发射参与激发催化的光照辐射，这在一定程度上可以充分有效地利用光源，以空间立体包围的形式充分利用光照辐射，从而从一个角度提升了光催化的效率，此外，将发光体设置于多孔结构的内部，在一定程度上也可以对发光体进行保护，而有效延长使用寿命。优选的，连接头电连接到发光体形成发光体的供电接头，如连接到紫外灯的正负极，从而将固定结构与该连接头整合为一个整体。进一步优选的，光源组件的发光体为至少用于提供紫外光的发光体。进一步优选的，光源组件的发光体为至少用于提供波长位于0.01～0.40微米波段紫外光的发光体。故而这里的发光体可以为紫外灯或者低功率紫外激光器或者其他能够发出有效波长紫外光的光源等，因此，这里的光源的选择并不作特定的限定，只要能够满足在本方案中对光催化反应的激发即可。

本发明公开的净化系统，包括前述的接插式净化组件。在具体的产品设计中，将光接插式净化组件设置到系统相应的流道内，也就是将连接座设置到相应位置，而将接插式净化组件的连接头连接到连接座即可。以空气净化为例，则可以在相应空气流动通道内设置该光接插式净化组件，从而获得催化净化的效果。这里的净化系统可以为设置有本方案光接插式净化组件为功能部件的空气净化器、新风系统、风扇、除臭器、吸顶式通风器顶式净化器、包括桌面净化器在内的移动式净化器、光净化水处理器、有机物净化装置等，具有的组件设置位置并不作明确限定，按照本领域的设计思路。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的接插式净化组件的催化结构件的一种实施方式的结构示意图；

图2是图1所示实施方式的侧向示意图；

图3是图1所示实施方式的下视示意图；

图4是本申请的接插式净化组件的一种实施方式的结构示意图；

图5是本申请的接插式净化组件的又一种实施方式的结构示意图(与图4实施方式具有不同形态的连接座)。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明公开的接插式净化组件的实施中，其主要包括用于限定催化结构件100的接插件300，接插件包括连接头201以及与连接头201相适配的连接座301；催化结构件包括具有催化活性的催化功能区，也就是说催化结构件主要起到了催化净化的作用，用于在应用中为催化反应提供发生界面。需要注意的是，这里的接插件提供了一种将作为催化功能性部件的催化结构件——如负载有催化剂的载体——快速高效地连接到设备(如空气净化器等)的模式，其实现可以为通过插头/插座相配合的形式，也可以通过螺纹接头与螺纹座(近似于螺口灯泡的连接形式)配合连接的形式等多种方式进行连接。从而通过这些方式使得设备在组装以及维护检修中，获得了高效的催化功能性部件的连接安装与维护。

在上述方案中，前述接插件的举例可以参照包括而不限于如下举例而进行选择，连接头201可以包括向外凸出的凸出部，连接座301包括形成有内腔的凹陷部，连接头201与连接座301在插合状态时凸出部配合到凹陷部，通过凹陷部对凸出部的嵌合锁紧而实现接插件对催化功能性部件的连接和固定，比如在空气净化器中可以将催化功能性部件直接接插固定了净化器的机体内，拆除时则进行反向操作拔出即可，如图4-5就展示了接插件采用该方案的两种情形，当然还有其它更多的方式可供选择，这里就不一一列举。连接头201还可以包括具有外螺纹的凸出部，连接座301包括具有内螺纹的凹陷部，内螺纹形成有凹陷部的内腔中，连接头201与连接座301通过螺纹旋紧接合状态使凸出部配合到凹陷部，拆除时则进行反向旋转旋出即可，故而连接头201与连接座301的具体接合方式是多种多样的，这里不作限定，只要能够满足本方案实施的要求即可。此外连接座301，还可以设置到座板302上，此时通过座板302对连接座301进行限定，从而使得接插件的设置更为便利高效。

此外，需要注意是，在上述方案的实施中，对接插件上连接头201与连接座301的设置还可以有不同的方式，两者可以是一一对应的，也可以是不对应的，但应当要求接插件上包括至少一组连接头201以及与连接头201相配合的连接座301，该每一组连接头201和连接座301一一对应。图4-图5则展示了连接头201上设置有4个向外凸出的凸出部，对应地连接座301设置有4个形成有内腔的凹陷部，以使两者一一匹配的情形。同样地，图1-3中则展示了，连接头201上设置有4个向外凸出的凸出部，却对对应的凹陷部的设置数量未做限定，该凹陷部的数量可以大于、等于或者小于凸出部的数量。

更进一步地讲，在上述方案中催化结构件可以为多孔结构件101，其用于提供多孔结构的表面，表面至少部分具有催化功能区，图1-5展示了这种多孔结构的一种情形，需要注意的是，这种多孔结构可以是规则的，也可以是不规则。当然也可以为其它形式的，比如将催化剂装在具有网孔的容器内，与容器整体共同形成了催化结构件；还可以是催化剂压块等等，均可以采用本方案形式进行实施。

在上述方案的实施过程中，多孔结构件101其形成有具有空腔的中空结构，毫无疑问地这种中空结构。进一步优选地，多孔结构件101或中空结构具有轴对称结构。当然更进一步优选地，中空结构与多孔结构以共同的对称轴各自成对称的应用情形。这些中空结构在应用中，以光催化为例，足以提供更多的有效催化面积，必然可以暴露更多的有效表面积于辐射光照之下，起到增强催化效果的目的。

在上述方案的实施过程中，以光催化为例，催化功能区可以为具有光催化活性的光催化功能区。此时，光催化功能区可以为由形成于该区域的光催化剂层获得光催化剂层形成于多孔基体的表面部分，而正是通过这一负载形式实现了本技术方案的光催化功能，在实现其他机理的催化功能时，也可以参考该方案实施。进一步地，光催化剂层为至少包括二氧化钛的光催化剂层。在需要模组的载体上需要负载催化剂时，该催化剂层可以形成于有效工作的光催化功能区，这里的光催化剂层可以为纳米二氧化钛涂层、也可以为含有纳米二氧化钛的涂层或其它含有有效光催化成分的涂层。注意的是，这里的光催化剂层可以为通过将载体浸入含有涂层材料的溶液或者悬浮液或者胶体等中进行附着，也可以通过喷涂、涂刷等多种方向进行，只要能满足载体对催化剂的加载即可，这里不作特别的限定。

此外，催化功能区也可以为将催化剂与基体材料相融合，而使两者形成为一个紧密结合的整体，而可以在一定的程度上提高催化剂在物理结构上的应用寿命。当然在实现其他机理的催化功能时，也可以参考该方案实施。以光催化为例，在一种实施方案中，可以将催化组分如纳米二氧化钛直接引入陶瓷的表层，比方说以烧结的形式直接固化到陶瓷表层，当然也可以采用其它有效的形式。这里的陶瓷可以通过包括而不限于氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化硅、氮化硼、碳化钨、氧化钨等为主要原料进行制备。

在上述方案的实施过程中，多孔结构件101其可以形成有具有空腔的中空结构。以光催化为例，这种中空结构，必然可以暴露更多的有效表面积于辐射光照之下，并提供更多的有效催化表面积，以达到本申请的效果。进一步优选地，多孔结构件101或中空结构具有轴对称结构，如图1-5的实施例所展示的情形。当然更进一步优选地，在图1-5的实施例中还展示了中空结构与多孔结构以共同的对称轴各自成对称的应用情形。

需要注意的是，在上述方案的实施中，为了保护催化结构件，还可以在其外侧设置防护罩，该防护罩同样具有多孔结构，其可以为格栅状或者为网孔状等等，也可以具有其他形态，只要能够实现在防护的同时不影响催化功能的实现即可。

在上述方案的实施中，接插式净化组件还包括具有发光体的光源组件，以光催化为例，该光源组件的发光体可以用于在工作状态下向光催化功能区提供照射光。发光体可以为满足要求的灯泡/灯管等置于前述的中空结构的空腔内。

光源组件其发光体设置于中空结构内。这里将设置的发光体安装于中空结构内，使得发光体直接在多孔结构内部发射参与激发催化的光照辐射，这在一定程度上可以充分有效地利用光源，以空间立体包围的形式充分利用光照辐射，从而从一个角度提升了光催化的效率，此外，将发光体设置于多孔结构的内部，在一定程度上也可以对发光体进行保护，而有效延长使用寿命。优选的，连接头201电连接到发光体形成发光体的供电接头，如连接到紫外灯的正负极，从而将固定结构与该连接头201整合为一个整体。进一步优选的，光源组件的发光体为至少用于提供紫外光的发光体。进一步优选的，光源组件的发光体为至少用于提供波长位于0.01～0.40微米波段紫外光的发光体。故而这里的发光体可以为紫外灯或者低功率紫外激光器或者其他能够发出有效波长紫外光的光源等，因此，这里的光源的选择并不作特定的限定，只要能够满足在本方案中对光催化反应的激发即可。

在上述方案的实施中，为了便于安装连接前述的净化组件，还可设置包括有安装板102的安装结构200，此时可以将多孔结构件101固定连接到该安装板102上。当然在具有防护罩时，设置在多孔结构件101外侧的防护罩同样可以固定连接到该安装板102。这种情况下的安装板102，将中空结构的空腔进行一定程度的封闭，这就可以将该几个结构作为一个整体进行按照操作，安装板102上可以直接设置插接件，如图1所示意的将连接头201直接设置其上，而在使用中直接通过该连接头201直接连接到连接座301中即可，如图4-5所示意的情形，从而实现对净化组件的插板操作。

此外，安装板102上还可以设置用于暴露插接件——特别是至少暴露其中的连接头201的连接孔，此时可以通过设置在空腔内的限定结构202，限定结构202尺寸或形状使其不能由连接孔脱离，如限定板等，连接头201固定到限定板上，从而由连接头201经过连接孔将其进行插拔连接，限定板在这里起到卡接限制的作用。

在一种应用实施例中，以光催化净化为例，为了满足多孔结构件101中光源的设置要求，将光源组件的发光体设置在空腔内，此时发光体如灯泡、灯管等可以充当限定结构202，而将连接头201直接连接到发光体上，当然为了进一步地简化结构，还可以直接将连接头201作为向发光体供电的插头，对应地连接座301就可以设置为由设备向发光体输电的插座，通过这里插头插座的连接，即可实现光催化组件的插板连接。此外，如图1所展示的情形下，为了进一步提供保护，在安装板102上连接孔附近还可以设置保护销203，其可以通过转轴连接到载连接孔附近的轴孔。该转轴可以为形成在保护销203上的轴突；也可以为独立的转轴，此时就需要在保护销203上同样设置匹配的销轴孔，而通过销轴孔、转轴以及轴孔将保护销203获得连接到该安装板102上。保护销203可以通过绕轴转动，而达到限制连接孔或者松开连接孔的目的。

本发明公开的净化系统，包括前述的接插式净化组件。在具体的产品设计中，将光接插式净化组件设置到系统相应的流道内，也就是将连接座301设置到相应位置，而将接插式净化组件的连接头201连接到连接座301即可。以空气净化为例，则可以在相应空气流动通道内设置该光接插式净化组件，从而获得催化净化的效果。这里的净化系统可以为设置有本方案光接插式净化组件为功能部件的空气净化器、新风系统、风扇、除臭器、吸顶式通风器顶式净化器、包括桌面净化器在内的移动式净化器、光净化水处理器、有机物净化装置等，具有的组件设置位置并不作明确限定，按照本领域的设计思路。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.接插式净化组件，包括至少用于限定催化结构件的接插件，

所述接插件包括连接头以及与连接头相适配的连接座；

所述催化结构件包括具有催化活性的催化功能区。

2.根据权利要求1所述的接插式净化组件，其特征在于，所述接插件包括至少一组连接头以及与连接头相配合的连接座，该每一组连接头和连接座一一对应。

3.根据权利要求1所述的接插式净化组件，其特征在于，所述催化结构件为多孔结构件，其用于提供多孔结构的表面，所述表面至少部分具有催化功能区。

4.根据权利要求3所述的接插式净化组件，其特征在于，所述多孔结构件其形成有具有空腔的中空结构。

5.根据权利要求4所述的接插式净化组件，其特征在于，所述多孔结构件和/或中空结构具有轴对称结构。

6.根据权利要求5所述的接插式净化组件，其特征在于，所述中空结构与所述多孔结构以共同的对称轴各自成对称。

7.根据权利要求3所述的接插式净化组件，其特征在于，所述催化功能区为具有光催化活性的光催化功能区。

8.根据权利要求1-7任一所述的接插式净化组件，其特征在于，所述接插式净化组件还包括具有发光体的光源组件，用于在工作状态下向所述光催化功能区提供照射光。

9.根据权利要求8所述的接插式净化组件，其特征在于，所述光源组件其发光体设置于中空结构内。

10.净化系统，包括如权利要求1-9任一所述的接插式净化组件。

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