CN111467556A - 一种多层塔式结构光催化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多层塔式结构光催化装置，属于空气净化设备领域，该光催化装置包括外壳、进风口、出风口、初滤室、净化室和风机室；所述初滤室、净化室和风机室由下至上依次连通设置在所述外壳内，所述进风口设置在所述初滤室一侧，所述出风口设置在所述风机室一侧；所述净化室包括壳体、光触媒滤网和紫外线灯，所述光触媒滤网固定在所述壳体上，所述光触媒滤网设置有多个，多个所述光触媒滤网上下依次设置，所述紫外线灯固定在所述壳体上且位于相邻所述光触媒滤网之间；所述风机室内安装有风机，本发明一次过风净化率较高，实现了高效、安全地进行空气净化杀菌的目的。

Description

一种多层塔式结构光催化装置
技术领域
本发明涉及空气净化设备领域，更具体地说，它涉及一种多层塔式结构光催化装置。
背景技术
光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称，它涂布于基材表面，在紫外光及可见光的作用下，产生强烈催化降解功能，能有效地降解空气中有毒有害气体；能有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；同时还具备除甲醛、除臭、抗污、净化空气等功能。
为了提高空气净化质量，目前市面上出现了光触媒空气净化装置，通过光催化反应持续分解甲醛、苯、二甲苯、TVOC、二手烟、各种有机物气味、细菌、病毒等。现有光触媒空气净化装置一般包括光催化单元，光催化单元主要由带有光触媒涂层的基材和紫外线灯组成。
然而，要最大程度地把光触媒活性达到最佳，从而实现高效的光催化反应以实现除醛除味，杀菌消毒净化空气的目的。首先要研制出优质的光触媒颗粒，现在性价比最好的光触媒是二氧化钛。其次要研制出合适的基材，既能通风，又要有巨大的比表面积，让光触媒颗粒更多地涂布在其表面。其三要研发出合适的光触媒涂布工艺，让光触媒均匀地涂布在基材上，解决光触媒颗粒在基材表面不团聚的难题，才能让光触媒的活性达到最佳，同时要达到光触媒颗粒长时间地粘合在基材不脱落这个目标。其四是要找到合适波长的紫外光，适合的光照强度，以最大程度地激发光触媒的光催化反应。当这四个因素都找到最好的解决工艺之后，又要考虑到光催化反应只在光触媒表面进行，如何提高光催化装置一次过风的净化率，需要进一步的探索，有鉴于此，本发明提供一种多层塔式结构光催化装置，可以有效提高光催化装置一次过风的净化率。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种多层塔式结构光催化装置。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种多层塔式结构光催化装置，包括外壳、进风口、出风口、初滤室、净化室和风机室；
所述初滤室、净化室和风机室由下至上依次连通设置在所述外壳内，所述进风口设置在所述初滤室一侧，所述出风口设置在所述风机室一侧；
所述净化室包括壳体、光触媒滤网和紫外线灯，所述光触媒滤网固定在所述壳体上，所述光触媒滤网设置有多个，多个所述光触媒滤网上下依次设置，所述紫外线灯固定在所述壳体上且位于相邻所述光触媒滤网之间；
所述风机室内安装有风机。
进一步优选为：所述初滤室内设置有铝合金初效滤网和HEPA滤网，所述铝合金初效滤网位于所述HEPA滤网下方，所述进风口位于初滤室侧部且位于铝合金初效滤网下方。
进一步优选为：所述初滤室侧壁上固定有支撑杆，所述支撑杆固定在所述初滤室的相对两侧；
所述支撑杆包括上支撑杆和下支撑杆，所述铝合金初效滤网支撑在所述下支撑杆上，所述HEPA滤网支撑在所述上支撑杆上。
进一步优选为：所述外壳顶部开设有开口，所述开口内固定有挡板，所述挡板相对两侧均为向同一方向倾斜的斜面；
所述挡板设置有多个，多个所述挡板依次并排设置且相互靠近，所述进风口位于相邻所述挡板之间。
进一步优选为：所述光触媒滤网为水平布置，所述光触媒滤网设置有2-9个。
进一步优选为：所述初滤室底部固定有底层滤网，所述底层滤网位于所述铝合金初效滤网下方，所述初滤室顶部固定有用于支撑所述净化室的下支撑板，所述下支撑板中部固定有中层滤网，所述净化室底部开设有通孔，所述净化室通过所述通孔、中层滤网与所述初滤室连通。
进一步优选为：所述净化室顶部固定有上支撑板，所述上支撑板中部设置有上层滤网，所述风机室通过所述上层滤网与所述净化室连通。
进一步优选为：所述上支撑板上安装有负离子发生器，所述负离子发生器位于所述风机室与所述净化室之间。
进一步优选为：所述外壳底部安装有滚轮，所述滚轮位于所述外壳的底部夹角处。
进一步优选为：所述挡板位于所述风机室上方，所述挡板与所述风机室之间设置有隔离网。
综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明采用多层塔式结构，将多片光触媒滤网由下至上依次设置，增大了气体与光触媒滤网的接触面积，延长了气体逗留时间，便于持续分解甲醛、苯、二甲苯、TVOC、二手烟、各种有机物气味、细菌、病毒等。本发明一次过风净化率可达95％以上，且具有良好的通风性，紫外光不外泄，实现了高效、安全地进行空气净化杀菌的目的。大大提高光触媒一次过风的工作效率，使应用光催化反应做成器械有了真正实用的意义。
附图说明
图1是实施例的结构示意图，主要用于体现光催化装置的整体结构；
图2是实施例的仰视示意图，主要用于体现光催化装置的底面结构；
图3是实施例的俯视示意图，主要用于体现光催化装置的顶面结构；
图4是实施例的结构示意图，主要用于体现光催化装置的内部结构；
图5是实施例的爆炸示意图，主要用于体现光催化装置的内部结构；
图6是实施例的结构示意图，主要用于体现初滤室的内部结构；
图7是实施例的结构示意图，主要用于体现净化室的内部结构；
图8是实施例的结构示意图，主要用于体现风机室的内部结构；
图9是实施例的局部结构示意图，主要用于体现挡板的安装结构。
图中，1、外壳；2、进风口；3、出风口；4、挡板；5、滚轮；6、底层滤网；7、初滤室；8、铝合金初效滤网；9、HEPA滤网；10、净化室；101、壳体；102、光触媒滤网；103、紫外线灯；104、上层滤网；105、通孔；11、风机室；12、支撑杆；13、下支撑板；14、中层滤网；15、负离子发生器；16、风机；17、上支撑板；18、隔离网。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
实施例：一种多层塔式结构光催化装置，如图1-9所示，包括外壳1、进风口2、出风口3、初滤室7、净化室10和风机室11。光催化装置为立式箱体结构，外壳1底部安装有滚轮5，滚轮5位于外壳1底部的四个夹角处。初滤室7、净化室10和风机室11由下至上依次连通设置在外壳1内，进风口2开设在外壳1下部且设置在初滤室7一侧，出风口3位于外壳1顶部且设置在风机室11一侧。
在上述技术方案中，风机室11用于提供动力，使得外界空气通过进风口2进入到初滤室7中进行初步过滤，以防止固体杂质进入到净化室10中，经初滤室7初滤后，气体进入净化室10中进行杀菌消毒，最后再通过出风口3吹出，从而实现空气持续净化的作用。
参照图1-9，净化室10包括壳体101、光触媒滤网102和紫外线灯103。光触媒滤网102固定在壳体101侧壁上，光触媒滤网102设置有多个，多个光触媒滤网102上下依次平行设置。具体的，光触媒滤网102为水平布置，光触媒滤网102设置有2-9个，优选的，光触媒滤网102设置有4个。光触媒滤网102包括基材和固定在基材四周边缘的边框，基材为玻璃纤维网，边框采用不锈钢或铝合金制成，也可以采用其他物理、化学性能较为稳定的材料制成。基材表面设有纳米二氧化钛涂层，纳米二氧化钛涂层厚度为5-20nm，优选的，纳米二氧化钛粒径在10nm左右，10nm左右的二氧化钛才是优质的光触媒，粒径太大其活性就低，粒径太小又容易团聚，降低了活性。单片光触媒滤网102尺寸为250*250mm。紫外线灯103固定在壳体101上且位于相邻光触媒滤网102之间，紫外线灯103与光触媒滤网102之间设有一定间距。紫外线灯103的紫外光波长为254nm。
在上述技术方案中，传统光催化装置中的光触媒滤网102通常只设置一层，且光触媒滤网102通常是竖直放置，进风口2和出风口3分别设在光触媒滤网102相对两侧，如此设计虽然具有一定空气净化功能，但是一次过风净化率非常低，需要持续使用很长时间才能达到净化要求，为了克服上述缺陷，本发明采用多层塔式结构，将多片光触媒滤网102由下至上依次设置，增大了气体与光触媒滤网102的接触面积，延长了气体逗留时间，便于持续分解甲醛、苯、二甲苯、TVOC、二手烟、各种有机物气味、细菌、病毒等。本发明一次过风净化率可达95％以上。
参照图1-9，初滤室7内设置有一片铝合金初效滤网8和一片HEPA滤网9，铝合金初效滤网8位于HEPA滤网9下方。初滤室7侧壁上固定有支撑杆12，支撑杆12固定在初滤室7的相对两侧。支撑杆12包括上支撑杆和下支撑杆，铝合金初效滤网8支撑在下支撑杆上，HEPA滤网9支撑在上支撑杆上。铝合金初效滤网8顶面不与HEPA滤网9底面接触。初滤室7底部固定有底层滤网6，底层滤网6位于铝合金初效滤网8下方。进风口2位于初滤室7侧部且位于铝合金初效滤网8下方。
在上述技术方案中，铝合金初效滤网8可以过滤毛发、大颗粒尘埃等固体杂质，主要用于拦截体积较大的固体杂质。HEPA滤网9可过滤PM2.5颗粒，主要用于拦截颗粒较小的固体杂质。外界空气通过进风口2进入到初滤室7后，会先经铝合金初效滤网8、HEPA滤网9处理，再进入到净化室10中进行杀菌消毒。
参照图1-9，初滤室7顶部固定有用于支撑净化室10的下支撑板13，下支撑板13中部固定有中层滤网14，净化室10底部开设有通孔105，净化室10通过通孔105、中层滤网14与初滤室7连通。净化室10顶部固定有上支撑板17，上支撑板17位于风机室11下方，上支撑板17中部设置有上层滤网104，风机室11通过上层滤网104与净化室10连通。上支撑板17上安装有负离子发生器15，负离子发生器15位于风机室11与净化室10之间。负离子发生器15的设置，主要为了使排出的空气携带空气负离子，提高空气舒适性。
在上述技术方案中，为了光催化装置具有良好的通风性，保证紫外光不外泄，实现高效、安全地进行空气净化杀菌的目的，本发明将紫外线灯103设置在相邻光触媒滤网102之间，并在净化室10顶部设置上支撑板17，下方设置下支撑板13，使得整个光催化反应在一个板金腔体内(壳体101)完成。让风进入净化室10之后依次经过多层的光触媒滤网102，从而实现一次过风净化率高的目标。
参照图1-9，风机室11内安装有风机16，外壳1顶部开设有开口，开口内固定有挡板4。挡板4相对两侧均为向同一方向倾斜的斜面，挡板4设置有多个，多个挡板4依次并排设置且相互靠近，以形成用于空气向外吹出的缝隙，即进风口2。进风口2位于相邻挡板4之间，挡板4位于风机室11上方，挡板4与风机室11之间设置有隔离网18。
在上述技术方案中，为防止外界细小物体通过出风口3掉落到风机室11内，本发明在挡板4两侧开设斜面，使得相邻挡板4之间形成一条倾斜的缝隙，并在风机室11顶部安装隔离网18，具有较好的固体拦截作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多层塔式结构光催化装置，其特征在于：包括外壳(1)、进风口(2)、出风口(3)、初滤室(7)、净化室(10)和风机室(11)；
所述初滤室(7)、净化室(10)和风机室(11)由下至上依次连通设置在所述外壳(1)内，所述进风口(2)设置在所述初滤室(7)一侧，所述出风口(3)设置在所述风机室(11)一侧；
所述净化室(10)包括壳体(101)、光触媒滤网(102)和紫外线灯(103)，所述光触媒滤网(102)固定在所述壳体(101)上，所述光触媒滤网(102)设置有多个，多个所述光触媒滤网(102)上下依次设置，所述紫外线灯(103)固定在所述壳体(101)上且位于相邻所述光触媒滤网(102)之间；
所述风机室(11)内安装有风机(16)。
2.根据权利要求1所述的一种多层塔式结构光催化装置，其特征在于：所述初滤室(7)内设置有铝合金初效滤网(8)和HEPA滤网(9)，所述铝合金初效滤网(8)位于所述HEPA滤网(9)下方，所述进风口(2)位于初滤室(7)侧部且位于铝合金初效滤网(8)下方。
3.根据权利要求2所述的一种多层塔式结构光催化装置，其特征在于：所述初滤室(7)侧壁上固定有支撑杆(12)，所述支撑杆(12)固定在所述初滤室(7)的相对两侧；
所述支撑杆(12)包括上支撑杆和下支撑杆，所述铝合金初效滤网(8)支撑在所述下支撑杆上，所述HEPA滤网(9)支撑在所述上支撑杆上。
4.根据权利要求1所述的一种多层塔式结构光催化装置，其特征在于：所述外壳(1)顶部开设有开口，所述开口内固定有挡板(4)，所述挡板(4)相对两侧均为向同一方向倾斜的斜面；
所述挡板(4)设置有多个，多个所述挡板(4)依次并排设置且相互靠近，所述进风口(2)位于相邻所述挡板(4)之间。
5.根据权利要求1所述的一种多层塔式结构光催化装置，其特征在于：所述光触媒滤网(102)为水平布置，所述光触媒滤网(102)设置有2-9个。
6.根据权利要求3所述的一种多层塔式结构光催化装置，其特征在于：所述初滤室(7)底部固定有底层滤网(6)，所述底层滤网(6)位于所述铝合金初效滤网(8)下方，所述初滤室(7)顶部固定有用于支撑所述净化室(10)的下支撑板(13)，所述下支撑板(13)中部固定有中层滤网(14)，所述净化室(10)底部开设有通孔(105)，所述净化室(10)通过所述通孔(105)、中层滤网(14)与所述初滤室(7)连通。
7.根据权利要求6所述的一种多层塔式结构光催化装置，其特征在于：所述净化室(10)顶部固定有上支撑板(17)，所述上支撑板(17)中部设置有上层滤网(104)，所述风机室(11)通过所述上层滤网(104)与所述净化室(10)连通。
8.根据权利要求7所述的一种多层塔式结构光催化装置,其特征在于：所述上支撑板(17)上安装有负离子发生器(15)，所述负离子发生器(15)位于所述风机室(11)与所述净化室(10)之间。
9.根据权利要求1所述的一种多层塔式结构光催化装置,其特征在于：所述外壳(1)底部安装有滚轮(5)，所述滚轮(5)位于所述外壳(1)的底部夹角处。
10.根据权利要求4所述的一种多层塔式结构光催化装置,其特征在于：所述挡板(4)位于所述风机室(11)上方，所述挡板(4)与所述风机室(11)之间设置有隔离网(18)。
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