CN114576787B - 一种三维仿生螺旋结构式光触媒空气净化器 - Google Patents

一种三维仿生螺旋结构式光触媒空气净化器 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种三维仿生螺旋结构式光触媒空气净化器，包括壳体；壳体两端分别可拆卸安装有圆形散流器和进风部；自支撑三维螺旋网状催化板固定设置于壳体内且开口朝向进风部；LED灯带绕设于自支撑三维螺旋网状催化板外侧；风机组件置于壳体内；自支撑三维螺旋网状催化板、风机组件、圆形散流器和进风部的中心均置于同一轴线上。壳体为流线性结构设计；壳体内还设置有延伸部；延伸部两端分别与圆形散流器和进风部固定连接。本发明提供的以可见光触发的自支撑光催化网为基质构建的三维仿生螺旋结构式光触媒空气净化器能够有效提高空气净化效果。

Description

一种三维仿生螺旋结构式光触媒空气净化器
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，特别是涉及一种三维仿生螺旋结构式光触媒空气净化器。
背景技术
人们每天在室内的时间平均占全天的70％至90％，因此室内环境空气质量的好坏对人体健康尤为重要。室内空气成分复杂，除悬浮性颗粒物、常见病原菌、致病病毒外，对人体危害最大的当属可挥发性有机气体如：甲醛、甲苯、苯及其他苯系物等。其中，甲醛、甲苯是导致儿童白血病的第一致病源。现有市售光触媒空气净化器大多数以光触媒为名，行物理吸附外加紫外灯消毒之实。且所用紫外光一定程度上会将空气中的氧气分解为单分子氧，而后单分子氧会与氧分子结合生成臭氧。臭氧是氧化性污染气体，会刺激人眼、呼吸道，也是典型空气污染物；，且实际使用过程中，气体在空气净化器中的停留时间过短，空气净化效果不理想。
发明内容
本发明的目的是提供一种以可见光触发的自支撑光催化网为基质构建的三维仿生螺旋结构式光触媒空气净化器，以解决上述现有技术存在的问题，能够提高空气净化效果。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种能在可见光下催化除醛的三维仿生螺旋结构式光触媒空气净化器，包括壳体；所述壳体两端分别可拆卸安装有圆形散流器和进风部；
自支撑三维螺旋网状催化板；所述自支撑三维螺旋网状催化板为一整体结构，其共设有八个螺旋，每一个螺旋的结构类似于“伪球体”，它的高斯曲率为-100(m-2)，所述自支撑三维螺旋网状催化版固定设置于所述壳体内且开口朝向所述进风部；
灯带；所述灯带绕设于所述自支撑三维螺旋网状催化板外侧；
风机组件；所述风机组件置于所述壳体内；
所述自支撑三维螺旋网状催化板、风机组件、圆形散流器和进风部的中心均置于同一轴线上。
所述壳体为流线性结构设计；所述壳体内还设置有延伸部；所述延伸部两端分别与所述圆形散流器和进风部固定连接。
所述自支撑三维螺旋网状催化板外周与所述壳体内壁抵触，所述自支撑三维螺旋网状催化板中心开设有中空区；所述延伸部置于所述中空区且与所述自支撑三维螺旋网状催化板固定连接。
所述圆形散流器朝向所述壳体内的一侧安装有弧形翼片；所述弧形翼片设置有若干个，且绕所述圆形散流器轴心周向设置；所述弧形翼片的长度与所述圆形散流器半径相同。
所述进风部朝向所述壳体内的一侧安装有若干个凸起；所述凸起绕所述进风部轴心周向设置，且呈漩涡形设置。
所述灯带为LED灯带；且所述灯带设置于所述自支撑三维螺旋网状催化板靠近所述壳体内部的一侧。
所述风机组件包括驱动部和叶轮；所述驱动部和叶轮均安装在所述延伸部上；所述驱动部设置于所述自支撑三维螺旋网状催化板与所述圆形散流器之间；所述叶轮设置于所述自支撑三维螺旋网状催化板与所述进风部之间；所述驱动部的输出轴贯穿所述延伸部与所述叶轮固定连接。
所述风机组件还包括气流降速板；所述气流降速板设置于所述自支撑三维螺旋网状催化板与所述叶轮之间；所述驱动部的输出轴贯穿所述气流降速板中心；
所述气流降速板为波浪形结构，且所述气流降速板周壁与所述壳体内壁抵接。
本发明公开了以下技术效果：本发明提供的三维仿生螺旋结构式光触媒空气净化器，通过在壳体内部设置自支撑三维螺旋网状催化板，由风机引入壳体内部的气体能够通过开口进入自支撑三维螺旋网状催化板并通过出风口流出，气体进入自支撑三维仿生螺旋网状结构形成涡流，进入壳体的气体进入自支撑三维螺旋网状催化板后气体流速降低，大大延长了气体在其中的停留时间，从而能够有效延长气体在自支撑三维螺旋网状催化板中与可见光(LED灯)发生反应的时间，保证空气净化效果。因此，本发明提供的三维仿生螺旋结构式光触媒空气净化器是以可见光触发的自支撑光催化网为基质，能够在可见光(LED灯)的照射下催化除醛，以完善现有技术存在的不足，提高空气净化效果。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的三维仿生螺旋结构式光触媒空气净化器的内部结构示意图；
图2为本发明提供的三维仿生螺旋结构式光触媒空气净化器的正视剖面图；
图3为本发明提供的三维仿生螺旋结构式光触媒空气净化器的壳体示意图；
图4为本发明提供的波浪形气流降速板的结构示意图；
图5为本发明提供的自支撑三维螺旋网状催化板内气体流动示意图；
图中：1-壳体；2-自支撑三维螺旋网状催化板；3-灯带；4-延伸部；5-驱动部；6-气流降速板；7-圆形散流器；8-进风部；9-叶轮。
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。
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。
本发明提供一种三维仿生螺旋结构式光触媒空气净化器，包括壳体1；壳体1两端分别可拆卸安装有圆形散流器7和进风部8；
自支撑三维螺旋网状催化板2；自支撑三维螺旋网状催化板2为一整体，固定设置于壳体1内且开口朝向进风部8；
灯带3；灯带3绕设于自支撑三维螺旋网状催化板2外侧；
风机组件；风机组件置于壳体1内；
自支撑三维螺旋网状催化板2、风机组件、圆形散流器7和进风部8的中心均置于同一轴线上。
壳体1为流线性结构设计；壳体1内还设置有延伸部4；延伸部4两端分别与圆形散流器7和进风部8固定连接。
自支撑三维螺旋网状催化板2外周与壳体1内壁抵触，自支撑三维螺旋网状催化板2中心开设有中空区；延伸部4置于中空区且与自支撑三维螺旋网状催化板2固定连接。
圆形散流器7朝向壳体1内的一侧安装有弧形翼片；弧形翼片设置有若干个，且绕圆形散流器7轴心周向设置；弧形翼片的长度与圆形散流器7半径相同。
进风部8朝向壳体1内的一侧安装有若干个凸起；凸起绕进风部8轴心周向设置，且呈漩涡形设置。
灯带3为LED灯带；且灯带3设置于自支撑三维螺旋网状催化板2靠近圆形散流器7的一侧。
风机组件包括驱动部5和叶轮9；驱动部5和叶轮9均安装在延伸部4上；驱动部5设置于自支撑三维螺旋网状催化板2与圆形散流器7之间；叶轮9设置于自支撑三维螺旋网状催化板2与进风部8之间；驱动部5的输出轴贯穿延伸部4与叶轮9固定连接。
风机组件还包括气流降速板6；气流降速板6设置于自支撑三维螺旋网状催化板2与叶轮9之间；驱动部5的输出轴贯穿气流降速板6中心；
气流降速板6为波浪形结构，且气流降速板6周壁与壳体1内壁抵接。
在本发明的一个实施例中，叶轮9位于进风部8中部并与进风部8的进风口贴合。
在本发明的一个实施例中，气流降速板6上布设有众多通气孔，气流降速板6固定设置于壳体1内部，气流降速板6位于叶轮9与自支撑三维螺旋网状催化板2之间，引入壳体1的气体通过气流降速板6后流速降低且分布均匀。
在本发明的一个实施例中，各灯带3均固定设置于壳体1内部的一侧，一个灯带3能够缠绕于自支撑三维螺旋网状催化板2外侧，在可见光(LED灯)的照射下，自支撑三维螺旋网状催化板2可产生大量活性自由基，这些活性自由基具有高度强氧化性，能够很好地把空气中有毒有害气体分解为无毒的CO2小分子与H2O小分子。
进一步的，本申请与现有设备区别还在于采用灯带3为可见光源，配合自身进行结构支撑的自支撑三维螺旋网状催化板2，提高光触媒空气净化器的空间分布紧密。
在本发明的一个实施例中，自支撑三维螺旋网状催化板2采用铜网形成致密的网状结构。
在本发明的一个实施例中，叶轮9及驱动部5的位置布局可以提高光触媒空气净化器的空间利用率。
在本发明的一个实施例中，自支撑三维螺旋网状催化板2悬置于壳体1内部，自支撑三维螺旋网状催化板2开口朝下，进入壳体1的气体能够通过开口进入自支撑三维螺旋网状催化板2并通过圆形散流器7流出，气体进入自支撑三维螺旋网状催化板2能够形成涡流，存在空间限制的涡流流速降低，大大增加了气体在三维螺旋网状催化板2中的接触面积，从而延长了气体与在可见光(LED灯)下激发的自支撑三维螺旋网状催化板的接触时间；风机的叶轮9固定设置于进风部8处。
通过在壳体1内部设置自支撑三维螺旋网状催化板2，由风机引入壳体1内部的气体能够通过进风部8进入自支撑三维螺旋网状催化板2并通过壳体1顶部设有的圆形散流器7流出，气体进入自支撑三维螺旋网状催化板2形成涡流，进入壳体1的气体进入自支撑三维螺旋网状催化板2后气体流速降低，大大延长了气体在自支撑三维螺旋网状催化板2内停留时间，从而能够延长气体在自支撑三维螺旋网状催化板2中与可见光(LED灯)发生反应的时间，保证空气净化效果。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种三维仿生螺旋结构式光触媒空气净化器，其特征在于，包括：壳体(1)；所述壳体(1)两端分别可拆卸安装有圆形散流器(7)和进风部(8)；
自支撑三维螺旋网状催化板(2)；所述自支撑三维螺旋网状催化板(2)固定设置于所述壳体(1)内且开口朝向所述进风部(8)；
灯带(3)；所述灯带(3)绕设于所述自支撑三维螺旋网状催化板(2)外侧；
风机组件；所述风机组件置于所述壳体(1)内；
所述自支撑三维螺旋网状催化板(2)、风机组件、圆形散流器(7)和进风部(8)的中心均置于同一轴线上；所述壳体(1)为流线性结构设计；所述壳体(1)内还设置有延伸部(4)；所述延伸部(4)两端分别与所述圆形散流器(7)和进风部(8)固定连接；所述自支撑三维螺旋网状催化板(2)外周与所述壳体(1)内壁抵触，所述自支撑三维螺旋网状催化板(2)中心开设有中空区；所述自支撑三维螺旋网状催化板(2)共设有八个螺旋，每一个螺旋的结构类似于“伪球体”，其高斯曲率为-100(m-2),所述延伸部(4)置于所述中空区且与所述自支撑三维螺旋网状催化板(2)固定连接；所述圆形散流器(7)朝向所述壳体(1)内的一侧安装有弧形翼片；所述弧形翼片设置有若干个，且绕所述圆形散流器(7)轴心周向设置；所述弧形翼片的长度与所述圆形散流器(7)半径相同；所述进风部(8)朝向所述壳体(1)内的一侧安装有若干个凸起；所述凸起绕所述进风部(8)轴心周向设置，且呈漩涡形设置。
2.根据权利要求1所述的一种三维仿生螺旋结构式光触媒空气净化器，其特征在于：所述灯带(3)为LED灯带；且所述灯带(3)设置于所述自支撑三维螺旋网状催化板(2)靠近所述圆形散流器(7)的一侧。
3.根据权利要求1所述的一种三维仿生螺旋结构式光触媒空气净化器，其特征在于：所述风机组件包括驱动部(5)和叶轮(9)；所述驱动部(5)和叶轮(9)均安装在所述延伸部(4)上；所述驱动部(5)设置于所述自支撑三维螺旋网状催化板(2)与所述圆形散流器(7)之间；所述叶轮(9)设置于所述自支撑三维螺旋网状催化板(2)与所述进风部(8)之间；所述驱动部(5)的输出轴贯穿所述延伸部(4)与所述叶轮(9)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种三维仿生螺旋结构式光触媒空气净化器，其特征在于：所述风机组件还包括气流降速板(6)；所述气流降速板(6)设置于所述自支撑三维螺旋网状催化板(2)与所述叶轮(9)之间；所述驱动部(5)的输出轴贯穿所述气流降速板(6)中心；
所述气流降速板(6)为波浪形结构，且所述气流降速板(6)周壁与所述壳体(1)内壁抵接。
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