CN112973440B - 一种可伸缩智能光催化反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可伸缩智能光催化反应器，与空气净化器内胆连接；连接架具有进气口，连接架的外侧连接有弹性卡扣，弹性卡扣与空气净化器内胆卡接；光催化反应件与连接架可拆卸连接，且与进气口连通；气体从进气口进入光催化反应件内部，经光催化乙烯分解处理后排出；智能控制单元安装在连接架上，且能够对进入光催化反应件内部的气体风量进行监控，并根据设定阈值启动光催化反应件的催化光源。本发明能够应用到市面上大多数空气净化器内胆中，在净化空气中的基本污染物的同时，净化空气中残留的乙烯；本发明采用智能控制单元对风量进行电位监控，智能启动光源催化；将反应器用弹性卡扣进行固定，具有伸缩性，可应用于多种型号净化器内。

Description

一种可伸缩智能光催化反应器
技术领域
本发明涉及光催化乙烯装置技术领域，更具体的说是涉及一种应用到市面上大多数空气净化器内胆中，在净化空气中的基本污染物的同时，净化空气中残留乙烯的可伸缩智能光催化反应器。
背景技术
目前，随着空气污染日益严重，空气净化器已成为人们生活中不可或缺的用品，空气净化器已运用于各个地方，其能吸附、分解或转换各种空气污染物，一般包括粉尘、PM2.5等，但它不能净化空气中水果产生的乙烯气体。众所周知，水果在被采摘之后会产生大量的乙烯气体，乙烯的存在深刻影响着水果在采摘之后的储藏与保鲜，而空气净化器不能净化空气中的乙烯。
申请人于2019年5月7日申请了名称为一种光催化乙烯反应器的发明专利，其包括不锈钢筒体、泡沫镍网和紫外灯带；不锈钢筒体两端具有进气口，不锈钢筒体侧壁均匀开设有多个排气孔；泡沫镍网设置在不锈钢筒体内部，泡沫镍网上负载有TiO2/rGO/Bi2WO6粉末；紫外灯带螺旋缠绕在不锈钢筒体的外壁，且不完全遮挡排气孔；紫外灯带的发光部朝向不锈钢筒体的一侧，且发射光线能够穿过排气孔。该发明整个装置外型小巧、降低成本；使用和放置更方便；同时，采用TiO2/rGO/Bi2WO6催化剂负载于泡沫镍网上，有更多的附着位点供催化剂负载，光催化活性更高。
然而，上述发明专利申请中提供的反应器外形单一、应用范围略少，不能灵活应用于其他装置上。
因此，如何提供一种应用灵活，且能够智能控制的光催化反应器，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种可伸缩智能光催化反应器，旨在解决上述技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可伸缩智能光催化反应器，与空气净化器内胆连接；包括：连接架、光催化反应件和智能控制单元；
所述连接架具有进气口，所述连接架的外侧连接有弹性卡扣，所述弹性卡扣与所述空气净化器内胆卡接；
所述光催化反应件与所述连接架可拆卸连接，且与所述进气口连通；气体从所述进气口进入所述光催化反应件内部，经光催化乙烯分解处理后排出；
所述智能控制单元安装在所述连接架上，且能够对进入所述光催化反应件内部的气体风量进行监控，并根据设定阈值启动所述光催化反应件的催化光源。
通过上述技术方案，本发明提供的光催化反应器能够应用到市面上大多数空气净化器内胆中，在净化空气中的基本污染物的同时，净化空气中残留的乙烯；本发明采用智能控制单元对风量进行电位监控，智能启动光源催化；将反应器用弹性卡扣进行固定，具有伸缩性，可应用于多种型号净化器内。
优选的，在上述一种可伸缩智能光催化反应器中，所述连接架包括环形架、支撑梁和安装板；所述环形架的外圆周面与所述弹性卡扣连接；所述支撑梁的两端与所述环形架的内圆周面固定连接，且穿过所述环形架的圆心，所述支撑梁的侧壁与所述环形架的内圆周面之间形成所述进气口；所述安装板的一端与所述支撑梁固定，且与所述环形架的径向平面垂直，所述安装板上开设有用于安装所述智能控制单元的安装槽。本发明提供的安装架结构稳定，且便于与其他结构件连接。
优选的，在上述一种可伸缩智能光催化反应器中，所述环形架的外圆周面上对称开设有卡扣连接槽口；所述弹性卡扣包括卡接杆和弹簧；所述卡接杆一端与所述卡扣连接槽口的两侧壁铰接，且铰接点位于所述卡扣连接槽口靠近所述安装板的一侧，所述卡接杆的另一端具有卡接口；所述弹簧两端分别与所述卡扣连接槽口的内底壁和所述卡接杆的杆体中部固定连接。通过弹簧与卡接杆的配合，使得卡接杆的间距能够根据空气净化器内胆的尺寸进行适应性调节，满足市场上多种型号净化器的使用。
优选的，在上述一种可伸缩智能光催化反应器中，所述光催化反应件包括不锈钢筒体、泡沫镍网和紫外灯带；所述不锈钢筒体两端开口，且一端与所述安装板可拆卸连接，所述不锈钢筒体侧壁均匀开设有多个排气孔；所述泡沫镍网卡接在所述不锈钢筒体内部，所述泡沫镍网上负载有TiO2/rGO/Bi2WO6粉末；所述紫外灯带螺旋缠绕在所述不锈钢筒体的外壁，且部分遮挡所述排气孔；所述紫外灯带的发光部朝向所述不锈钢筒体的一侧，且发射光线能够穿过所述排气孔。本发明的不锈钢筒体开有进气口，侧壁开有排气孔的筒体作为反应器，使得整个装置外型小巧、成本降低；而且采用具有柔性特质的紫外灯带，使其能够方便地缠绕在筒体外壁，进一步减小了装置结构的整体体积，使其使用和放置更方便；同时，本发明采用TiO2/rGO/Bi2WO6催化剂负载于泡沫镍网上，经过预处理的泡沫镍网利于催化剂的负载，在相同的负载面积下泡沫镍网有更多的附着位点供催化剂负载，使泡沫镍网上的TiO2/rGO/Bi2WO6催化剂的表面积增加，光催化活性得以提高。
优选的，在上述一种可伸缩智能光催化反应器中，所述安装板靠近所述支撑梁部分的两侧壁为外凸的弧形面，且其弧度与所述不锈钢筒体的内壁弧度相同；所述弧形面上开设有外螺纹；所述不锈钢筒体端头的内壁上开设有与所述外螺纹连接的内螺纹。本发明提供的连接架和光催化反应件采用螺纹连接，便于拆卸安装，小巧轻便。
优选的，在上述一种可伸缩智能光催化反应器中，所述泡沫镍网为一端开口或两端开口的矩形体结构；所述泡沫镍网卡接在所述不锈钢筒体的内壁和所述安装板的侧壁之间。连接简单方便，卡接稳固。
优选的，在上述一种可伸缩智能光催化反应器中，所述紫外灯带包括带体和紫外LED灯；所述带体螺旋贴合在所述不锈钢筒体的外壁上；多个所述紫外LED灯均匀固定在所述带体上。紫外LED灯结构小巧，便于附着在带体上，且采用紫外LED灯代替传统的紫外灯管，既减少体积，又降低成本和能耗，且所述紫外灯带为一体化结构，使用更方便。
优选的，在上述一种可伸缩智能光催化反应器中，所述智能控制单元包括单片机，以及分别与所述单片机电性连接的风量传感器和锂电池；所述单片机和所述风量传感器集成在一块电路板上；所述锂电池具有USB充电插口，所述锂电池分别与所述风量传感器和紫外LED灯电性连接。本发明的智能控制单元采用利用单片机作为控制器，完成准确的实时电位监测和控制。
优选的，在上述一种可伸缩智能光催化反应器中，所述支撑梁上开设有USB集线孔和光源线穿过孔；所述支撑梁远离所述安装板的一侧开设有与所述USB集线孔和所述光源线穿过孔连通的集线槽。便于电线穿过和收纳。
优选的，在上述一种可伸缩智能光催化反应器中，多个所述排气孔沿所述不锈钢筒体的周向方向等间距围绕布置，且沿所述不锈钢筒体的轴线方向从上至下形成四排，每排的所述排气孔的数量为四个。均匀排布能够提高气体的排气效果，而且能够有利于具有紫光灯的带体的缠绕，防止侧壁对于紫外灯的干扰。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种可伸缩智能光催化反应器，具有以下有益效果：
1、本发明可以和传统的空气净化器结合使用，净化掉空气中残留的乙烯，解决其不能净化空气中污染物乙烯的问题。
2、本发明相比于传统的光催化反应器，利用其可伸缩性可以放进市面上大多数空气净化器内胆中，小巧灵活，实用性高。
3、本发明将智能控制单元集中在了传统的光催化反应器内部，整个装置简易便携，成本低，减小了占用空间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的可伸缩智能光催化反应器的结构示意图；
图2附图为本发明提供的连接架的结构示意图；
图3附图为本发明提供的光催化反应件的结构示意图；
图4附图为本发明提供的泡沫镍网的结构示意图；
图5附图为本发明提供的智能控制单元的电性连接示意图。
其中：
1-连接架；
11-进气口；12-弹性卡扣；121-卡接杆；1211-卡接口；122-弹簧；13-环形架；131-卡扣连接槽口；14-支撑梁；141-USB集线孔；142-光源线穿过孔；143-集线槽；15-安装板；151-安装槽；152-弧形面；153-外螺纹；
2-光催化反应件；
21-不锈钢筒体；211-排气孔；212-内螺纹；22-泡沫镍网；23-紫外灯带；
231-带体；232-紫外LED灯；
3-智能控制单元；
31-单片机；32-风量传感器；33-锂电池。
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。
参见附图1至附图5，本发明实施例公开了一种可伸缩智能光催化反应器，与空气净化器内胆连接；包括：连接架1、光催化反应件2和智能控制单元3；
连接架1具有进气口11，连接架1的外侧连接有弹性卡扣12，弹性卡扣12与空气净化器内胆卡接；
光催化反应件2与连接架1可拆卸连接，且与进气口11连通；气体从进气口11进入光催化反应件2内部，经光催化乙烯分解处理后排出；
智能控制单元3安装在连接架1上，且能够对进入光催化反应件2内部的气体风量进行监控，并根据设定阈值启动光催化反应件2的催化光源。
为了进一步优化上述技术方案，连接架1包括环形架13、支撑梁14和安装板15；环形架13的外圆周面与弹性卡扣12连接；支撑梁14的两端与环形架13的内圆周面固定连接，且穿过环形架13的圆心，支撑梁14的侧壁与环形架13的内圆周面之间形成进气口11；安装板15的一端与支撑梁14固定，且与环形架13的径向平面垂直，安装板15上开设有用于安装智能控制单元3的安装槽151。
为了进一步优化上述技术方案，环形架13的外圆周面上对称开设有卡扣连接槽口131；弹性卡扣12包括卡接杆121和弹簧122；卡接杆121一端与卡扣连接槽口131的两侧壁铰接，且铰接点位于卡扣连接槽口131靠近安装板15的一侧，卡接杆121的另一端具有卡接口1211；弹簧122两端分别与卡扣连接槽口131的内底壁和卡接杆121的杆体中部固定连接。
为了进一步优化上述技术方案，光催化反应件2包括不锈钢筒体21、泡沫镍网22和紫外灯带23；不锈钢筒体21两端开口，且一端与安装板15可拆卸连接，不锈钢筒体21侧壁均匀开设有多个排气孔211；泡沫镍网22卡接在不锈钢筒体21内部，泡沫镍网22上负载有TiO2/rGO/Bi2WO6粉末；紫外灯带23螺旋缠绕在不锈钢筒体21的外壁，且部分遮挡排气孔211；紫外灯带23的发光部朝向不锈钢筒体21的一侧，且发射光线能够穿过排气孔211。
为了进一步优化上述技术方案，安装板15靠近支撑梁14部分的两侧壁为外凸的弧形面152，且其弧度与不锈钢筒体21的内壁弧度相同；弧形面152上开设有外螺纹153；不锈钢筒体21端头的内壁上开设有与外螺纹153连接的内螺纹212。
为了进一步优化上述技术方案，泡沫镍网22为一端开口或两端开口的矩形体结构；泡沫镍网22卡接在不锈钢筒体21的内壁和安装板15的侧壁之间。
为了进一步优化上述技术方案，紫外灯带23包括带体231和紫外LED灯232；带体231螺旋贴合在不锈钢筒体21的外壁上；多个紫外LED灯232均匀固定在带体231上。
为了进一步优化上述技术方案，智能控制单元3包括单片机31，以及分别与单片机31电性连接的风量传感器32和锂电池33；单片机31和风量传感器32集成在一块电路板上；锂电池33具有USB充电插口，锂电池33分别与风量传感器32和紫外LED灯232电性连接。
为了进一步优化上述技术方案，支撑梁14上开设有USB集线孔141和光源线穿过孔142；支撑梁14远离安装板15的一侧开设有与USB集线孔141和光源线穿过孔142连通的集线槽143。
为了进一步优化上述技术方案，多个排气孔211沿不锈钢筒体21的周向方向等间距围绕布置，且沿不锈钢筒体21的轴线方向从上至下形成四排，每排的排气孔211的数量为四个。
本发明克服了现有技术中的以下问题：
1、传统的空气净化器是对空气中的PM2.5、甲醛等污染物进行净化，但是不能净化空气中的乙烯气体，将本发明的光催化反应器与净化器结合可以净化多余的污染物乙烯。
2、目前的光催化反应器只是单一的作为一个反应器，不能与其他装置结合在一起来控制其使用，基于传统的光催化反应器，运用单片机和风量传感器来控制紫外LED灯带，可实现智能控制。
3、对于传统的光催化反应器来说，并不适应于多种型号的净化器内胆内，将反应器上面装上弹簧卡扣可以根据需要调节，进行自由伸缩。
本发明的最大的特点是在传统的反应器设计上整合进智能控制部分和可伸缩性部分，进而形成一个新的光催化乙烯反应器。
智能控制单元3包括：把单片机31和风量传感器32作为检测元件，将二者集成在同一个电路板上，电路板上配备有USB插口和锂电池插槽，紫外LED灯232作为被控对象；单片机31实时监测传感器电位变化，将风量传感器32输出模拟信号转化为数字信号输入并处理，作为产生控制信号的依据，检测到风量超过设定阈值后，点亮紫外LED灯232，其开始工作，催化空气中的乙烯气体，乙烯气体经过紫外光催化后生成H2O和CO2，通过排气孔211将净化过的气体排出，然后气体再经过空气净化器排出到装置外的空气中，达到降解环境中乙烯气体的浓度，利于水果的储藏和保鲜。当进风停止时，关闭灯带，从而实现当该反应器放入其他空气净化器内胆中，打开空气净化器，反应器能够根据情况直接进行工作。可伸缩性部分包括弹性卡扣12，通过弹性卡扣12，反应器能够卡入大部分空气净化器内胆中，保证基本不松动。使得该反应器具有外形小巧、实用性强、成本低、方便放置于各种空气净化器中。
本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种可伸缩智能光催化反应器，其特征在于，与空气净化器内胆连接；包括：连接架(1)、光催化反应件(2)和智能控制单元(3)；
所述连接架(1)具有进气口(11)，所述连接架(1)的外侧连接有弹性卡扣(12)，所述弹性卡扣(12)与所述空气净化器内胆卡接；所述连接架(1)包括环形架(13)、支撑梁(14)和安装板(15)；所述环形架(13)的外圆周面与所述弹性卡扣(12)连接；所述支撑梁(14)的两端与所述环形架(13)的内圆周面固定连接，且穿过所述环形架(13)的圆心，所述支撑梁(14)的侧壁与所述环形架(13)的内圆周面之间形成所述进气口(11)；所述安装板(15)的一端与所述支撑梁(14)固定，且与所述环形架(13)的径向平面垂直，所述安装板(15)上开设有用于安装所述智能控制单元(3)的安装槽(151)；所述环形架(13)的外圆周面上对称开设有卡扣连接槽口(131)；所述弹性卡扣(12)包括卡接杆(121)和弹簧(122)；所述卡接杆(121)一端与所述卡扣连接槽口(131)的两侧壁铰接，且铰接点位于所述卡扣连接槽口(131)靠近所述安装板(15)的一侧，所述卡接杆(121)的另一端具有卡接口(1211)；所述弹簧(122)两端分别与所述卡扣连接槽口(131)的内底壁和所述卡接杆(121)的杆体中部固定连接；
所述光催化反应件(2)与所述连接架(1)可拆卸连接，且与所述进气口(11)连通；气体从所述进气口(11)进入所述光催化反应件(2)内部，经光催化乙烯分解处理后排出；
所述智能控制单元(3)安装在所述连接架(1)上，且能够对进入所述光催化反应件(2)内部的气体风量进行监控，并根据设定阈值启动所述光催化反应件(2)的催化光源。
2.根据权利要求1所述的一种可伸缩智能光催化反应器，其特征在于，所述光催化反应件(2)包括不锈钢筒体(21)、泡沫镍网(22)和紫外灯带(23)；所述不锈钢筒体(21)两端开口，且一端与所述安装板(15)可拆卸连接，所述不锈钢筒体(21)侧壁均匀开设有多个排气孔(211)；所述泡沫镍网(22)卡接在所述不锈钢筒体(21)内部，所述泡沫镍网(22)上负载有TiO2/rGO/Bi2WO6粉末；所述紫外灯带(23)螺旋缠绕在所述不锈钢筒体(21)的外壁，且部分遮挡所述排气孔(211)；所述紫外灯带(23)的发光部朝向所述不锈钢筒体(21)的一侧，且发射光线能够穿过所述排气孔(211)。
3.根据权利要求2所述的一种可伸缩智能光催化反应器，其特征在于，所述安装板(15)靠近所述支撑梁(14)部分的两侧壁为外凸的弧形面(152)，且其弧度与所述不锈钢筒体(21)的内壁弧度相同；所述弧形面(152)上开设有外螺纹(153)；所述不锈钢筒体(21)端头的内壁上开设有与所述外螺纹(153)连接的内螺纹(212)。
4.根据权利要求3所述的一种可伸缩智能光催化反应器，其特征在于，所述泡沫镍网(22)为一端开口或两端开口的矩形体结构；所述泡沫镍网(22)卡接在所述不锈钢筒体(21)的内壁和所述安装板(15)的侧壁之间。
5.根据权利要求2所述的一种可伸缩智能光催化反应器，其特征在于，所述紫外灯带(23)包括带体(231)和紫外LED灯(232)；所述带体(231)螺旋贴合在所述不锈钢筒体(21)的外壁上；多个所述紫外LED灯(232)均匀固定在所述带体(231)上。
6.根据权利要求5所述的一种可伸缩智能光催化反应器，其特征在于，所述智能控制单元(3)包括单片机(31)，以及分别与所述单片机(31)电性连接的风量传感器(32)和锂电池(33)；所述单片机(31)和所述风量传感器(32)集成在一块电路板上；所述锂电池(33)具有USB充电插口，所述锂电池(33)分别与所述风量传感器(32)和所述紫外LED灯(232)电性连接。
7.根据权利要求6所述的一种可伸缩智能光催化反应器，其特征在于，所述支撑梁(14)上开设有USB集线孔(141)和光源线穿过孔(142)；所述支撑梁(14)远离所述安装板(15)的一侧开设有与所述USB集线孔(141)和所述光源线穿过孔(142)连通的集线槽(143)。
8.根据权利要求2所述的一种可伸缩智能光催化反应器，其特征在于，多个所述排气孔(211)沿所述不锈钢筒体(21)的周向方向等间距围绕布置，且沿所述不锈钢筒体(21)的轴线方向从上至下形成四排，每排的所述排气孔(211)的数量为四个。
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