CN111871201B - 一种持续分布型光触媒室内空气净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种持续分布型光触媒室内空气净化装置，属于光触媒空气净化技术领域，通过在反应筒顶部安装带有推动机构的反应剂导入箱，推动机构在上下反复运动过程中将储料箱内的光触媒反应剂源源不断地导入至纤维绒毛光触反应面上，光触媒反应剂持续涂覆在旋转的纤维绒毛光触反应面上，不会造成光触媒反应剂的短缺，即扩大反应面积，又增长反应时间，同时配合喷淋管与溶解扩散球的连接结构，外接水源带动溶解扩散球内的过氧化钠粉剂向外扩散，过氧化钠粉剂遇水生成氢氧化钠和氧气，水溶液在具有一定温度的反应器内生成水蒸气，大量的水蒸气与氧气为光触媒反应提供媒介，所产生的氢氧化钠溶液对夹杂在空气中的一些油污、粉尘颗粒物进行去除。

Description

一种持续分布型光触媒室内空气净化装置

技术领域

本发明涉及光触媒空气净化技术领域，更具体地说，涉及一种持续分布型光触媒室内空气净化装置。

背景技术

由于传统的涂料产品中都需要加入一定量的甲醛，甲醛可以杀菌防腐，有效防止涂料变质、发霉，房屋装修完毕后，涂料在干燥过程中都会或多或少发挥出甲醛气体，如果不及时处理会给人体健康造成极大的威胁。

目前市场上广泛采用物理吸附的方法以去除甲醛，常用的吸附体为活性炭及硅藻泥等，物理吸附法的吸附量小，因为比表面有限，所以很容易达到满吸附，二次污染，当温度升高时，吸附的甲醛会脱离吸附体，因此，物理吸附的除甲醛效果不是理想。化学催化降解甲醛是公认的有效方法，其原理是利用催化剂，将甲醛分解成无害的二氧化碳与水。其中光触媒催化剂是最常用的除甲醛催化剂，在光的作用下，将甲醛分解为二氧化碳与水，光触媒是以二氧化钛为代表的具有光催化功能的半导体总称，由于本身具有稳定、无毒无害、便捷、全面等优点，近年来发展迅速。

在光触媒空气净化应用中，为提高光催化效率，必须要较大的比表面积及光照，这样可以有足够大的表面积。而现有技术中一般是将光触反应剂直接涂覆在家具或者固定装置上，当光触反应剂反应完后，则难以进行后续的光触反应，同时光触媒除去甲醛的前提是必须以水分子或者氧气为媒介，若仅依靠室内空气中的水分子以及氧气，会造成反应缓慢，功能有限。

为此，我们提出一种持续分布型光触媒室内空气净化装置有效解决现有技术中所存在的问题。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种持续分布型光触媒室内空气净化装置，通过在反应筒顶部安装带有推动机构的反应剂导入箱，推动机构在上下反复运动过程中将储料箱内的光触媒反应剂源源不断地导入至纤维绒毛光触反应面上，光触媒反应剂持续涂覆在旋转的纤维绒毛光触反应面上，不会造成光触媒反应剂的短缺，即扩大反应面积，又增长反应时间，同时配合喷淋管与溶解扩散球的连接结构，外接水源带动溶解扩散球内的过氧化钠粉剂向外扩散，过氧化钠粉剂遇水生成氢氧化钠以及氧气，水溶液在具有一定温度的反应器内生成水蒸气，大量的水蒸气与氧气为光触媒反应提供媒介，而生成的氢氧化钠溶液对夹杂在空气中的一些油污以及粉尘颗粒物进行去除。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种持续分布型光触媒室内空气净化装置，包括反应器和固定连接于反应器底端的承载座，所述反应器的内部设有反应腔，所述反应器的前后两侧分别设有进气口和出气口，所述反应腔内设有反应筒，所述反应筒的两端均固定连接有喷淋管，两个所述喷淋管的外端分别通过相互连接的连通管与反应腔的相对内壁转动连接，所述反应器的一端固定安装有对连通管进行驱动的旋转电机，所述反应筒的端面上设有纤维绒毛光触反应面，所述反应器的内壁上分布有多个与反应筒位置对应的LED光照灯，所述反应器的顶端部嵌设连接有延伸至反应筒顶端部的反应剂导入箱，所述反应剂导入箱的底端固定连接有与纤维绒毛光触反应面外壁相贴合的涂覆棉，所述反应器的顶端一侧安装有与反应剂导入箱内部相连通的储料箱，所述储料箱内部填充有光触媒反应剂，所述反应器的顶端安装有与反应剂导入箱内部相连接的推动机构，两个所述喷淋管上均匀分布有多个溶解扩散球，所述溶解扩散球内填充有过氧化钠粉剂，所述连通管位于喷淋管内的侧壁上分布有与多个溶解扩散球内部相连通的导水管，所述反应器的另一端设有与连通管相连接的外接水管，所述导水管与溶解扩散球相衔接处安装有电磁阀。

进一步的，所述推动机构包括活动套设于反应剂导入箱内部的活塞杆，所述活塞杆的底端固定连接有活塞，所述活塞杆的顶端贯穿反应剂导入箱并固定连接有接触球，所述活塞杆的外端套接有连接于接触球与反应剂导入箱之间的压缩弹簧，所述反应器的顶端部安装有对接触球进行上下驱动的凸轮，所述凸轮与旋转电机通过联动机构相连接，利用活塞上下反复运动，源源不断地将储料箱内的光触媒反应剂导入至反应剂导入箱内，从而对旋转的纤维绒毛光触反应面上源源不断地涂覆上光触媒反应剂，不会造成光触媒反应剂的短缺，即扩大面积，又增长反应时间。

进一步的，所述联动机构包括固定连接于反应器靠近旋转电机一端的支撑架，所述支撑架通过联动轴与凸轮固定连接，所述联动轴远离凸轮的一端贯穿支撑架并通过传动链与旋转电机的驱动端相衔接，所述联动轴与旋转电机驱动端上均套设有传动轮，通过同一个旋转电机即带动反应筒旋转又能够驱动凸轮进行旋转，节省能源消耗。

进一步的，所述储料箱的底端部通过导料管与反应剂导入箱内部相连接，所述反应剂导入箱远离导料管的一侧固定连接有导气管，所述导气管与导料管内均安装有单向阀，在活塞向上运动后使得反应剂导入箱内处于负压状态，从而将储料箱内的光触媒反应剂通过导料管导入孩子反应剂导入箱内，与此同时还能够通过导气管向反应剂导入箱内导入空气，混合空气，当活塞向下运动时更易于将光触媒反应剂通过涂覆棉导入至纤维绒毛光触反应面上。

进一步的，所述溶解扩散球远离导水管的一端设有热解扩散层，所述热解扩散层为可溶性生物凝胶，当反应器内温度逐渐升高，并通过喷淋管以及溶解扩散球将热量传导至热解扩散层处，高温可使热解扩散层裂解，当热解扩散层裂解后易于过氧化钠粉剂随水流向外扩散。

进一步的，所述喷淋管和多个溶解扩散球均由导热材料制成，且喷淋管和多个溶解扩散球的外表面均涂覆有导热硅胶层。

进一步的，所述承载座的内部开设有储水腔，所述承载座的顶端部与反应器的内底部相连通，所述承载座的底端侧壁上设有排水管。

一种持续分布型光触媒室内空气净化装置的使用方法，具体操作如下：

S1、在进行使用时，首先，技术人员在反应器位于进气口外端安装上进气管，用于空气的流入，打开安装于反应器内的多个LED光照灯，并启动旋转电机，旋转电机通过联动机构带动凸轮进行旋转，凸轮为凸轮结构，从而在其旋转的过程中能够使得接触球上下驱动，从而通过活塞杆与活塞的配合将储料箱内的触媒反应剂源源不断导入至反应剂导入箱内，导入至反应剂导入箱内的触媒反应剂通过涂覆棉涂覆在旋转的纤维绒毛光触反应面上，在光照环境下，对导入的空气中的甲醛进行降解；

S2、与此同时，通过外接水管将外接水管导入至两个内，并启动内的电磁阀，由于反应器内的光照环境下温度较高，从而对进行溶解，冲击的水流导入至内并与进行反应，并在旋转的过程中扩散于内，遇水分解成氢氧化钠和氧气，氧气为触媒反应提供媒介，而生成的氢氧化钠溶液还能够对夹杂在空气中的一些油污以及粉尘颗粒物进行去除。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过在反应筒顶部安装带有推动机构的反应剂导入箱，推动机构在上下反复运动过程中将储料箱内的光触媒反应剂源源不断地通过涂覆棉导入至反应筒的纤维绒毛光触反应面上，同时反应筒能够进行圆周运动，从而向下导出的光触媒反应剂能够持续涂覆在旋转的纤维绒毛光触反应面上，不会造成光触媒反应剂的短缺，即扩大反应面积，又增长反应时间，同时配合喷淋管与溶解扩散球的连接结构，导入外接水源后，水源带动溶解扩散球内的过氧化钠粉剂向外扩散，过氧化钠粉剂遇水生成氢氧化钠以及氧气，此外水溶液在具有一定温度的反应器内会生成水蒸气，大量的水蒸气与氧气为光触媒反应提供媒介，而生成的氢氧化钠溶液还能够对夹杂在空气中的一些油污以及粉尘颗粒物进行去除。

(2)推动机构包括活动套设于反应剂导入箱内部的活塞杆，活塞杆的底端固定连接有活塞，活塞杆的顶端贯穿反应剂导入箱并固定连接有接触球，活塞杆的外端套接有连接于接触球与反应剂导入箱之间的压缩弹簧，反应器的顶端部安装有对接触球进行上下驱动的凸轮，凸轮与旋转电机通过联动机构相连接，通过旋转电机与联动机构的配合，实现凸轮的转动，凸轮在转动过程中使得与其端面接触的接触球上下运动，压缩弹簧的作用是实现接触球带动活塞杆向上复位，在复位过程中使得反应剂导入箱内下端部处于负压状态，此时便可将储料箱内的光触媒反应剂导入反应剂导入箱内。

(3)储料箱的底端部通过导料管与反应剂导入箱内部相连接，反应剂导入箱远离导料管的一侧固定连接有导气管，导气管与导料管内均安装有单向阀，在活塞向上运动后使得反应剂导入箱内处于负压状态，从而将储料箱内的光触媒反应剂通过导料管导入孩子反应剂导入箱内，与此同时还能够通过导气管向反应剂导入箱内导入空气，混合空气，当活塞向下运动时更易于将光触媒反应剂通过涂覆棉导入至纤维绒毛光触反应面上。

(4)溶解扩散球远离导水管的一端设有热解扩散层，热解扩散层为可溶性生物凝胶，喷淋管和多个溶解扩散球均由导热材料制成，且喷淋管和多个溶解扩散球的外表面均涂覆有导热硅胶层，当反应器内温度逐渐升高，并通过喷淋管以及溶解扩散球将热量传导至热解扩散层处，高温可使热解扩散层裂解，当热解扩散层裂解后易于过氧化钠粉剂随水流向外扩散。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的侧面剖视图；

图3为本发明的反应筒与喷淋管结合处的立体图；

图4为本发明的喷淋筒处的侧面剖视图。

图中标号说明：

1反应器、101进气口、102出气口、2承载座、3反应筒、301纤维绒毛光触反应面、4喷淋管、401连通管、4011导水管、5溶解扩散球、501热解扩散层、6过氧化钠粉剂、7LED光照灯、8活塞杆、9反应剂导入箱、901涂覆棉、902导气管、10储料箱、11接触球、12压缩弹簧、13凸轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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装置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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以是两个元件内部的连通。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。

实施例1：

请参阅图1-2，一种持续分布型光触媒室内空气净化装置，包括反应器1和固定连接于反应器1底端的承载座2，反应器1的内部设有反应腔，反应器1的前后两侧分别设有进气口101和出气口102，进气口101外端安装上进气管，用于空气的流入，反应腔内设有反应筒3，反应筒3的两端均固定连接有喷淋管4，两个喷淋管4的外端分别通过相互连接的连通管401与反应腔的相对内壁转动连接，反应器1的一端固定安装有对连通管401进行驱动的旋转电机，反应筒3的端面上设有纤维绒毛光触反应面301，反应器1的内壁上分布有多个与反应筒3位置对应的LED光照灯7，反应器1的顶端部嵌设连接有延伸至反应筒3顶端部的反应剂导入箱9，反应剂导入箱9的底端固定连接有与纤维绒毛光触反应面301外壁相贴合的涂覆棉901，反应器1的顶端一侧安装有与反应剂导入箱9内部相连通的储料箱10，储料箱10内部填充有光触媒反应剂，光触媒反应剂，采用钛白粉溶剂，储料箱10的底端部通过导料管与反应剂导入箱9内部相连接，反应剂导入箱9远离导料管的一侧固定连接有导气管902，导气管902与导料管内均安装有单向阀，反应器1的顶端安装有与反应剂导入箱9内部相连接的推动机构，利用推动机构的上下运动，实现将储料箱10内的光触媒反应剂导入至反应剂导入箱9内，并通过涂覆棉901涂覆在旋转的纤维绒毛光触反应面301上。

推动机构包括活动套设于反应剂导入箱9内部的活塞杆8，活塞杆8的底端固定连接有活塞，活塞杆8的顶端贯穿反应剂导入箱9并固定连接有接触球11，活塞杆8的外端套接有连接于接触球11与反应剂导入箱9之间的压缩弹簧12，反应器1的顶端部安装有对接触球11进行上下驱动的凸轮13，凸轮13与旋转电机通过联动机构相连接，利用活塞上下反复运动，源源不断地将储料箱10内的光触媒反应剂导入至反应剂导入箱9内，从而对旋转的纤维绒毛光触反应面301上源源不断地涂覆上光触媒反应剂，不会造成光触媒反应剂的短缺，即扩大面积，又增长反应时间，与此同时还能够通过导气管902向反应剂导入箱9内导入空气，混合空气，当活塞向下运动时更易于将光触媒反应剂通过涂覆棉901导入至纤维绒毛光触反应面301上。

其中，联动机构包括固定连接于反应器1靠近旋转电机一端的支撑架，支撑架通过联动轴与凸轮13固定连接，联动轴远离凸轮13的一端贯穿支撑架并通过传动链与旋转电机的驱动端相衔接，联动轴与旋转电机驱动端上均套设有传动轮，通过同一个旋转电机即带动反应筒3旋转又能够驱动凸轮13进行旋转，节省能源消耗。

请参阅图3-4，两个喷淋管4上均匀分布有多个溶解扩散球5，溶解扩散球5内填充有过氧化钠粉剂6，连通管401位于喷淋管4内的侧壁上分布有与多个溶解扩散球5内部相连通的导水管4011，反应器1的另一端设有与连通管401相连接的外接水管，外接水管与连通管401内壁通过轴承旋转连接，导水管4011与溶解扩散球5相衔接处安装有电磁阀，溶解扩散球5远离导水管4011的一端设有热解扩散层501，热解扩散层501为可溶性生物凝胶，当反应器1内温度逐渐升高，并通过喷淋管4以及溶解扩散球5将热量传导至热解扩散层501处，高温可使热解扩散层501裂解，同时伴随着高压水流，易于过氧化钠粉剂6随水流向外扩散。

在此需要补充的是，喷淋管4和多个溶解扩散球5均由导热材料制成，且喷淋管4和多个溶解扩散球5的外表面均涂覆有导热硅胶层，承载座2的内部开设有储水腔，承载座2的顶端部与反应器1的内底部相连通，承载座2的底端侧壁上设有排水管。

一种持续分布型光触媒室内空气净化装置的使用方法，具体操作如下：

S1、在进行使用时，首先，技术人员在反应器1位于进气口101外端安装上进气管，用于空气的流入，打开安装于反应器1内的多个LED光照灯7，并启动旋转电机，旋转电机通过联动机构带动凸轮13进行旋转，凸轮13为凸轮结构，从而在其旋转的过程中能够使得接触球11上下驱动，从而通过活塞杆8与活塞的配合将储料箱10内的触媒反应剂源源不断导入至反应剂导入箱9内，导入至反应剂导入箱9内的触媒反应剂通过涂覆棉901涂覆在旋转的纤维绒毛光触反应面301上，在光照环境下，对导入的空气中的甲醛进行降解；

S2、与此同时，通过外接水管将外接水管导入至两个喷淋管4内，并启动导水管4011内的电磁阀，由于反应器1内的光照环境下温度较高，从而对热解扩散层501进行溶解，冲击的水流导入至溶解扩散球5内并与过氧化钠粉剂6进行反应，并在喷淋管4旋转的过程中扩散于反应器1内，过氧化钠粉剂6遇水分解成氢氧化钠和氧气，氧气为触媒反应提供媒介，而生成的氢氧化钠溶液还能够对夹杂在空气中的一些油污以及粉尘颗粒物进行去除。

本发明中的所采用的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种持续分布型光触媒室内空气净化装置，包括反应器（1）和固定连接于反应器（1）底端的承载座（2），其特征在于：所述反应器（1）的内部设有反应腔，所述反应器（1）的前后两侧分别设有进气口（101）和出气口（102），所述反应腔内设有反应筒（3），所述反应筒（3）的两端均固定连接有喷淋管（4），两个所述喷淋管（4）的外端分别通过相互连接的连通管（401）与反应腔的相对内壁转动连接，所述反应器（1）的一端固定安装有对连通管（401）进行驱动的旋转电机，所述反应筒（3）的端面上设有纤维绒毛光触反应面（301），所述反应器（1）的内壁上分布有多个与反应筒（3）位置对应的LED光照灯（7）；

所述反应器（1）的顶端部嵌设连接有延伸至反应筒（3）顶端部的反应剂导入箱（9），所述反应剂导入箱（9）的底端固定连接有与纤维绒毛光触反应面（301）外壁相贴合的涂覆棉（901），所述反应器（1）的顶端一侧安装有与反应剂导入箱（9）内部相连通的储料箱（10），所述储料箱（10）内部填充有光触媒反应剂，所述反应器（1）的顶端安装有与反应剂导入箱（9）内部相连接的推动机构，两个所述喷淋管（4）上均匀分布有多个溶解扩散球（5），所述溶解扩散球（5）内填充有过氧化钠粉剂（6），所述连通管（401）位于喷淋管（4）内的侧壁上分布有与多个溶解扩散球（5）内部相连通的多个导水管（4011），所述反应器（1）的另一端设有与连通管（401）相连接的外接水管，所述导水管（4011）与溶解扩散球（5）相衔接处安装有电磁阀。

2.根据权利要求1所述的一种持续分布型光触媒室内空气净化装置，其特征在于：所述推动机构包括活动套设于反应剂导入箱（9）内部的活塞杆（8），所述活塞杆（8）的底端固定连接有活塞，所述活塞杆（8）的顶端贯穿反应剂导入箱（9）并固定连接有接触球（11），所述活塞杆（8）的外端套接有连接于接触球（11）与反应剂导入箱（9）之间的压缩弹簧（12），所述反应器（1）的顶端部安装有对接触球（11）进行上下驱动的凸轮（13），所述凸轮（13）与旋转电机通过联动机构相连接。

3.根据权利要求2所述的一种持续分布型光触媒室内空气净化装置，其特征在于：所述联动机构包括固定连接于反应器（1）靠近旋转电机一端的支撑架，所述支撑架通过联动轴与凸轮（13）固定连接，所述联动轴远离凸轮（13）的一端贯穿支撑架并通过传动链与旋转电机的驱动端相衔接，所述联动轴与旋转电机驱动端上均套设有传动轮。

4.根据权利要求1所述的一种持续分布型光触媒室内空气净化装置，其特征在于：所述储料箱（10）的底端部通过导料管与反应剂导入箱（9）内部相连接，所述反应剂导入箱（9）远离导料管的一侧固定连接有导气管（902），所述导气管（902）与导料管内均安装有单向阀。

5.根据权利要求1所述的一种持续分布型光触媒室内空气净化装置，其特征在于：所述溶解扩散球（5）远离导水管（4011）的一端设有热解扩散层（501），所述热解扩散层（501）为可溶性生物凝胶。

6.根据权利要求1所述的一种持续分布型光触媒室内空气净化装置，其特征在于：所述喷淋管（4）和多个溶解扩散球（5）均由导热材料制成，且喷淋管（4）和多个溶解扩散球（5）的外表面均涂覆有导热硅胶层。

7.根据权利要求1所述的一种持续分布型光触媒室内空气净化装置，其特征在于：所述承载座（2）的内部开设有储水腔，所述承载座（2）的顶端部与反应器（1）的内底部相连通，所述承载座（2）的底端侧壁上设有排水管。

8.根据权利要求1-7任意所述的一种持续分布型光触媒室内空气净化装置的使用方法，其特征在于：具体操作如下：

S1、在进行使用时，首先，技术人员在反应器（1）位于进气口（101）外端安装上进气管，用于空气的流入，打开安装于反应器（1）内的多个LED光照灯（7），并启动旋转电机，旋转电机通过联动机构带动凸轮（13）进行旋转，凸轮（13）为凸轮结构，从而在其旋转的过程中能够使得接触球（11）上下驱动，从而通过活塞杆（8）与活塞的配合将储料箱（10）内的触媒反应剂源源不断导入至反应剂导入箱（9）内，导入至反应剂导入箱（9）内的触媒反应剂通过涂覆棉（901）涂覆在旋转的纤维绒毛光触反应面（301）上，在光照环境下，对导入的空气中的甲醛进行降解；

S2、与此同时，通过外接水管将外接水导入至两个喷淋管（4）内，并启动导水管（4011）内的电磁阀，由于反应器（1）内的光照环境下温度较高，从而对热解扩散层（501）进行溶解，冲击的水流导入至溶解扩散球（5）内并与过氧化钠粉剂（6）进行反应，并在喷淋管（4）旋转的过程中扩散于反应器（1）内，过氧化钠粉剂（6）遇水分解成氢氧化钠和氧气，氧气为触媒反应提供媒介，而生成的氢氧化钠溶液还能够对夹杂在空气中的一些油污以及粉尘颗粒物进行去除。

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