CN1680757A - 可实现光催化空气净化与自然通风的光导管系统 - Google Patents

可实现光催化空气净化与自然通风的光导管系统 Download PDF

Info

Publication number
CN1680757A
CN1680757A CNA2004100867056A CN200410086705A CN1680757A CN 1680757 A CN1680757 A CN 1680757A CN A2004100867056 A CNA2004100867056 A CN A2004100867056A CN 200410086705 A CN200410086705 A CN 200410086705A CN 1680757 A CN1680757 A CN 1680757A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
air
ventilation
photoconductive tube
cleaning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2004100867056A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100373107C (zh
Inventor
马重芳
鹿院卫
吴彦鹏
吴玉庭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Technology
Original Assignee
Beijing University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Technology filed Critical Beijing University of Technology
Priority to CNB2004100867056A priority Critical patent/CN100373107C/zh
Priority to US11/005,106 priority patent/US7875252B2/en
Publication of CN1680757A publication Critical patent/CN1680757A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100373107C publication Critical patent/CN100373107C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D13/00—Special arrangements or devices in connection with roof coverings; Protection against birds; Roof drainage; Sky-lights
    • E04D13/03—Sky-lights; Domes; Ventilating sky-lights
    • E04D13/033—Sky-lights; Domes; Ventilating sky-lights provided with means for controlling the light-transmission or the heat-reflection, (e.g. shields, reflectors, cleaning devices)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/007—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by irradiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/88—Handling or mounting catalysts
    • B01D53/885—Devices in general for catalytic purification of waste gases
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D13/00—Special arrangements or devices in connection with roof coverings; Protection against birds; Roof drainage; Sky-lights
    • E04D13/03—Sky-lights; Domes; Ventilating sky-lights
    • E04D13/0325—Sky-lights; Domes; Ventilating sky-lights provided with ventilating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/02—Roof ventilation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • F24F8/15—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by chemical means
    • F24F8/167—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering by chemical means using catalytic reactions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/80—Type of catalytic reaction
    • B01D2255/802—Photocatalytic
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D13/00—Special arrangements or devices in connection with roof coverings; Protection against birds; Roof drainage; Sky-lights
    • E04D13/03—Sky-lights; Domes; Ventilating sky-lights
    • E04D2013/034—Daylight conveying tubular skylights
    • E04D2013/0345—Daylight conveying tubular skylights with skylight shafts extending from roof to ceiling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S11/00—Non-electric lighting devices or systems using daylight
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0046—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground
    • F24F2005/0064—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground using solar energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/20—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation
    • F24F8/22—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation using UV light
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/272—Solar heating or cooling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal

Abstract

可实现光催化空气净化和通风的光导管系统，属于照明、通风和空气净化技术领域。该系统由光导管、通风道和光催化层构成，在光导管的引光端上扣有收集太阳光的采光罩，在光导管的散光端上扣有分配光的散光罩，特征在于：光导管与通风管道同轴地布置，且通风管道套在上述光导管外，气流通过通风管道与光导管之间的环形通道进行室内外空气交换，而纳米级光催化剂层(如纳米二氧化钛)则布置在散光罩接触室内空气的外侧面上，以利用光导管导入的太阳光实现室内空气净化。在光导管内壁还可涂有可吸收红外光的涂层，以利于通风管道内空气的流通，光导管也可旋转弯曲重叠地引入室内，实现大面积的空气净化。该系统同时实现了照明、通风和空气净化的目的。

Description

可实现光催化空气净化与自然通风的光导管系统
技术领域：
本发明涉及一种光导管系统，更具体的涉及一种可实现光催化空气净化与通风的光导管系统，其属于导光、通风与空气净化领域，主要是一种将太阳光等光源发出的光传递到室内进行照明，同时将室外的空气引入室内，提高室内新风量，并在光导管的照明表面涂有纳米级光催化剂层，在光导管引出光的照射下达到净化室内空气的目的。
背景技术：
光导管是一种传递光的管道，它是通过在一个中空的圆形管道内壁粘贴一层高反射性膜将光源发出的光在管道内通过全反射的方式从一端传递到另一端，实现照明。光导管的研究始于1880年的俄国，但其第一次大批量生产却是在100年以后，且管道内膜光的反射率较低，一般为0.85左右。为提高光导管的光传输效率，20世纪70年代末，加拿大学者提出采用带顶角为90°的等腰三角形棱镜条作为光导管内膜，使光的传递效率得到了提高，但其价格过于昂贵。目前应用较为广泛的光导管管材是美国3M公司采用的厚度仅为0.5mm的全反射性材料，并被许多国家所采用。
将光导管技术与通风技术相结合是在光导管技术上的一个创新，既可实现照明，又可实现建筑物室内通风，提高建筑物室内新风量。如美国专利6141645，该专利公开了一种太阳光照明系统，它是通过在建筑物屋顶分别布置太阳光照明口和通风口，在室内布置人工光源三套独立的系统，来实现建筑物内的太阳光采光和通风，人工照明，但该系统占据空间过大，安装较为复杂。
另外美国专利5988843公开了一种导光照明与通风系统，它是将光通道与通风通道共用同一个光导管通道，同时在光导管内布置人工光源。该专利虽然较美国专利6141645在结构上较为简单，但其通风与照明共用一个通道，这样，天长日久，空气中的灰尘会在通道内沉积，影响光的传递效率，因此需要定期的清扫，从而提高了系统的维护费用。
目前，已有的文献报道只是将光导管与自然通风相结合实现建筑物室内太阳光绿色照明和自然通风，但尚未发现将光催化空气净化技术与光导管技术及其它通风、照明技术相合的报道。
发明内容：
本发明的目的在于克服以上缺点，提出一种可同时实现建筑物室内光催化空气净化、通风与照明的光导管系统。该系统结构简单，通风与光传导效果好，且可净化室内空气，系统维护费用低。
本发明的技术方案参见图---。本发明的可实现光催化空气净化与通风的光导管系统是由光导管、通风道和光催化层构成，光导管起到将光从一端传递到另一端的作用，同时在光导管的引光端上扣有收集太阳光的采光罩，在光导管的散光端上扣有分配光的散光罩，其特征在于：
(1)光导管与通风管道同轴地布置，且通风管道套在上述光导管外，气流通过通风管道与光导管之间的环形通道进行室内外空气交换，而光催化剂层则布置在散光罩接触室内空气的外侧面上，以利用光导管导入的太阳光实现室内空气净化。
(2)所述的光导管光源是太阳光、人工光源、蓄光材料光源、太阳光源与人工光源的结合、太阳光源与蓄光材料光源的结合、或太阳光源、蓄光材料光源与人工光源相结合中的任何一种。
(3)所述的通风管道是室内通风用的墙体。
(4)所述的光导管采光罩上安装有太阳光的集光器，或者安装带有太阳跟踪器的集光器。
(5)所述的光导管散光罩外侧涂布的催化剂层是一种催化剂颗粒为纳米级TiO2、改性后的纳米级TiO2、改性后的多孔纳米级TiO2、纳米级非钛基复合氧化物中的任何一种的物理涂层、化学涂层，或物理和化学相结合的涂层。
(6)所述的光导管散光罩外侧涂布的催化剂层中含有吸附污染气体的吸附性材料。
(7)所述的光导管与通风管道同轴，光通过光导管传递进入室内，空气通过光导管与通风管道之间的环形通道流过。
(8)所述的光导管与通风管道可以不同轴，光和气流分别通过各自的通路进行传输。
(9)所述的通风管道内的风流流动是通过自然通风，或非自然通风，或自然通风与非自然通风相结合中的任何一种方式从室内流向室外，或室外流向室内、或同时从室外流向室内和从室内流向室外。
(10)所述的光导管与通风管道侧面开有与建筑物各层对应的用于把光导管支管引入建筑物内的孔。
本发明采用光传输通道与通风管道同轴的布置形式，光导管布置在通风管道的中央，只起导光照明的作用，而光导管与通风管道之间的环形通道则作为建筑物室内通风通路，更为重要的是，本发明提出在建筑物的光导管散光表面涂有纳米级光催化剂薄膜，在光导管传递光的照射下实现建筑物室内空气净化，不但提高了光能利用效率，也显著地提高了室内空气品质。
实验证明，该光导管系统在实现室内导光、照明、通风的同时，还能净化室内空气，，达到节能的目的，且系统结构简单，安装方便，不需要定期维护。
附图说明：
图1，可实现光催化空气净化与自然通风的光导管系统顶采光剖视图。
图2，可实现于多层建筑物的光催化空气净化与自然通风的光导管系统顶采光剖视图。
图3，可实现光催化空气净化、自然通风、人工光源照明的光导管系统顶采光剖视图。
图4，可实现于多层建筑物的光催化空气净化、自然通风、人工光源照明的光导管系统顶采光剖视图。
图5，可实现光催化空气净化与自然通风的光导管系统侧采光剖视图之一。
图6，可实现于多层建筑物的光催化空气净化与自然通风的光导管系统侧采光剖视图之一。
图7，可实现光催化空气净化与自然通风的光导管系统侧采光剖视图之二。
图8，可实现于多层建筑物的光催化空气净化与自然通风的光导管系统侧采光剖视图之二。
图9，可实现光催化空气净化、自然通风、人工光源照明的光导管系统侧采光剖视图。
图10，可实现于多层建筑物的光催化空气净化、自然通风、人工光源照明的光导管系统侧采光剖视图。
图11，可实现光催化空气净化、自然通风、人工光源照明的条缝式光导管系统侧采光剖视图。
图12，可实现于多层建筑物的光催化空气净化、自然通风、人工光源照明的条缝式光导管系统侧采光剖视图。
图13，可实现光催化空气净化与机械通风的光导管系统顶采光剖视图。
图14，可实现于多层建筑物的光催化空气净化与机械通风的光导管系统顶采光剖视图。
图15，可实现光催化空气净化、机械通风、人工光源照明的光导管系统顶采光剖视图。
图16，可实现于多层建筑物的光催化空气净化、机械通风、人工光源照明的光导管系统顶采光剖视图。
图17，可实现光催化空气净化与机械通风的光导管系统侧采光剖视图。
图18，可实现于多层建筑物的光催化空气净化与机械通风的光导管系统侧采光剖视图。
图19，可实现光催化空气净化、机械通风、人工光源照明的光导管系统侧采光剖视图。
图20，可实现于多层建筑物的光催化空气净化、机械通风、人工光源照明的光导管系统侧采光剖视图。
图21，可实现光催化空气净化、机械通风、人工光源照明的条缝式光导管系统侧采光剖视图。
图22，可实现于多层建筑物的光催化空气净化、机械通风、人工光源照明的条缝式光导管系统自然侧采光剖视图。
图23，可实现于多层建筑物的光催化空气净化、自然通风、人工光源照明的条缝式光导管系统剖视图。
图24，可实现于多层建筑物的光催化空气净化、机械通风、人工光源照明的条缝式光导管系统剖视图。
图25，可实现光催化空气净化、自然通风、人工光源照明、蓄光材料照明的光导管系统顶采光剖视图之一；
图26，可实现光催化空气净化、自然通风、人工光源照明、蓄光材料照明的光导管系统顶采光剖视图之二。
附图中，1为建筑物，2为房间，3为屋顶，4为本发明的系统，5为采光罩，6为光导管，7为散光罩，8为通风管壁，9为风道，10为空气气流方向，11为通风末端，12为光催化剂层，13为光导入方向，14为人工光源，15为反射镜，16为建筑物侧墙壁，17，18为风机，19为滤网，20为蓄光材料，21为光收集器。
具体实施方式：
本发明采用常规工艺制作完成其技术方案，具体实施例如下：
方案1
如图1所示，本发明包括一建筑物1，至少包含一带有屋顶3的房间2，4为安装在建筑物屋顶3的带有光催化空气净化与自然通风的光导管系统。室外日光在采光罩5的集光下，通过光导管6将室外的太阳光导入室内，实现自然光照明。在光导管6的末端扣有散光罩7，防止光源产生眩光现象，同时防止室外的灰尘进入光导管6内部，降低光导管6的光传导效果。8为通风管壁，室内空气在室内外风压的作用下，将室内空气经过风道9排出室外。10为空气气流方向，11为通风末端。在光导管6的散光罩7表面涂有纳米级光催化剂TiO2材料12，在导入室内光的照射下，实现室内空气的净化。该系统同时起到导光、自然通风和净化室内空气的作用。
方案2
如图2所示，本发明包括一建筑物1，至少包含一带有屋顶3的多个房间2，4为安装在建筑物屋顶3的带有光催化空气净化与自然通风的光导管系统。室外日光在采光罩5的集光下，通过光导管6将室外的太阳光导入室内，实现自然光照明。在光导管的末端扣有散光罩7，防止光源产生眩光现象，同时防止室外的灰尘进入光导管内部，降低光导管的光传导效果，13为光的导入方向。8为通风管壁，室内空气在室内外风压的作用下，将室内空气从经过风道9排出室外，实现自然通风，10为空气流动方向。11为通风末端。在光导管的散光罩表面涂有纳米级光催化剂TiO2材料层12，在导入室内光的照射下，实现室内空气的净化。15为放置在光导管内部分配光量的镜子，可以将光导管导入的光平均分配到建筑物内不同的房间。该系统同时起到导光、自然通风和净化室内空气的作用。
方案3
如图3所示，本发明包括一建筑物1，包含一带有屋顶3的房间2，4为安装在建筑物屋顶3的带有光催化空气净化与自然通风的光导管系统。室外日光在采光罩5的集光下，通过光导管6将室外的太阳光导入室内，实现自然光照明。在光导管6的末端扣有散光罩7，防止光源产生眩光现象，同时防止室外的灰尘进入光导管内部，降低光导管6的光传导效果，13为光的导入方向。8为通风管壁，室内空气在室内外风压的作用下，将室内空气经过风道9排出室外，实现自然通风，10为空气气流方向。11为通风末端。在光导管6的散光罩7表面涂有纳米级光催化剂TiO2材料层12，在导入室内光的照射下，实现室内空气的净化。同时，在该系统中可以包含人工光源14，以实现在晚上或自然光照明强度不够时的室内照明。15为放置在光导管内部分配光量的镜子，可以将光导管导入的光平均分配到建筑物内不同的房间。该系统同时实现建筑物多层房间内的自然导光、人工照明、自然通风和光催化空气净化。
方案4
如图4所示，实施过程同方案3类似，只是该建筑物1至少包含一带有屋顶3的多个房间2，实现建筑物内的光催化空气净化、自然通风、自然采光和人工照明。
方案5
如图5所示，本发明包括一建筑物1，至少包含一带有屋顶3的房间2，4为安装在建筑物侧面墙壁16上的带有光催化空气净化与自然通风的光导管系统。室外日光在采光罩5的集光下，通过侧采光的光导管6将室外的太阳光导入室内，实现自然光照明。在光导管6的出光口布置散光罩7，防止光源产生眩光现象，同时防止室外的灰尘进入光导管6内部，降低光导管6的光传导效果，13为光的导入方向。8为通风管壁，室内空气在室内外风压的作用下，将室内空气经过风道9排出室外，实现自然通风，10为空气气流方向。11为通风末端。在光导管的散光罩7表面涂有纳米级光催化剂(改性TiO2)材料层12，在导入室内光的照射下，实现室内空气的净化。该系统同时起到导光、自然通风和净化室内空气的作用。
方案6
如图6所示，实施过程同方案5类似，只是建筑物1包含有多层房间2，采用同方案5类似的布置方式，实现自然采光、自然通风和光催化空气净化。
方案7
如图7所示，实施过程同方案5类似，只是将自然通风的末端11放置在建筑物1的另一侧面墙壁上，实现自然通风。
方案8
如图8所示，实施过程同方案7类似，只是建筑物1包含有多层房间2，采用同方案7类似的布置方式，实现照明、通风和空气净化。
方案9
如图9所示，实施过程同方案5类似，只是在光导管的末端布置了人工光源，实现在晚上或自然光照明强度不够时的室内照明。
方案10
如图10所示，实施过程同方案9类似，只是建筑物1包含有多层房间2，采用同方案9类似的布置方式，实现照明、通风和空气净化。
方案11
如图11所示，实施过程同方案5类似，只是光导管6采用条缝式采光，实现大面积照明与空气净化，同时在光导管6的末端可以布置人工光源14，实现自然光照明强度不够时的室内照明。
方案12
如图12示，实施过程同方案8类似，只是建筑物1包含有多层房间2，采用同方案8类似的布置方式，实现照明、通风和空气净化。
方案13
如图13所示，本发明包括一建筑物1，至少包含一带有屋顶3的房间2，4为安装在建筑物屋顶3的带有光催化空气净化与通风的光导管系统。室外日光在采光罩5的集光下，通过光导管6将室外的太阳光导入室内，实现自然光照明。在光导管6的出光口扣有散光罩7，防止光源产生眩光现象，同时防止室外的灰尘进入光导管6内部，降低光导管6的光传导效果，13为光的导入方向。8为通风管道，室内空气在风机17的作用下将室内空气抽出室外，也可以将室外空气经过风机18压入室内，实现空气交换，增加室内新风量。在气流流入室内的入口或出口处布置有净化空气的滤网19，10为空气流动方向。在光导管6的散光罩7表面涂有纳米级光催化剂(改性的纳米级多孔TiO2)材料层12，在导入室内光的照射下，实现室内空气的净化。15为放置在光导管内部分配光量的镜子，可以将光导管导入的光平均分配到建筑物内不同房间。该系统可以同时起到导光、机械通风和净化室内空气的作用。
方案14
如图14所示，实施过程同方案13类似，只是建筑物1包含有多层房间2，采用同方案13类似的布置方式，实现照明、机械通风和空气净化。
方案15
如图15所示，实施过程同方案13类似，只是在光导管的两侧布置有人工光源14，以实现在晚上或自然照明强度不够时的室内照明。该系统可以同时起到自然采光，人工照明、机械通风和净化室内空气的作用。
方案16
如图16所示，实施过程同方案15类似，只是建筑物1包含有多层房间2，采用同方案15类似的布置方式，实现自然采光，人工照明、机械通风和室内空气净化。
方案17
如图17所示，本发明包括一建筑物1，至少包含一带有屋顶3的房间2，4为安装在建筑物墙壁侧面16的带有光催化空气净化与通风的光导管系统。室外日光在采光罩5的集光下，通过侧采光光导管6将室外的太阳光导入室内，实现自然光照明。在光导管6的出光口扣有散光罩7，防止光源产生眩光现象，同时防止室外的灰尘进入光导管内部，降低光导管的光传导效果，13为光的导入方向。8为通风管道，室内空气在风机17的作用下将室内空气抽出室外，也可以将室外空气经过风机18压入室内，实现空气交换，增加室内新风量。在气流流入室内的入口或出口处布置着净化空气的滤网19，10为空气流动方向。在光导管的散光罩7表面涂有纳米级光催化剂(非钛基复合氧化物)材料层12，在导入室内光的照射下，实现室内空气的净化。该系统可以同时起到自然采光、机械通风和净化室内空气的作用。
方案18
如图18所示，实施过程同方案17类似，只是建筑物包含有多层房间2，采用同方案17类似的布置方式，实现自然采光、机械通风和室内空气净化。
方案19
如图19所示，实施过程同方案17类似，只是在光导管6的末端布置了人工光源14，实现在晚上或自然光照明强度不够时的室内照明。
方案20
如图20所示，实施过程同方案19类似，只是建筑物包含有多层房间2，采用同方案19类似的布置方式，实现照明、通风和空气净化。
方案21
如图21所示，实施过程同方案17类似，只是光导管6采用条缝式采光，实现大面积照明与室内空气净化，同时在光导管6的末端可以布置人工光源14，实现自然光照明强度不够时的室内照明。
方案22
如图22所示，实施过程同方案21类似，只是建筑物包含有多层房间2，采用同方案21类似的布置方式，实现自然采光、人工照明、机械通风和室内空气净化。
方案23
如图23所示，本发明包括一建筑物1，至少包含一带有屋顶3的房间2，4为安装在建筑物屋顶3的带有光催化空气净化与自然通风的光导管系统。室内照明采用人工光源14，通过条缝式光导管6进行室内照明。室内空气通过通风管道8排出室外，实现室内空气自然通风，10为空气流动方向。在条缝式光导管的表面涂有纳米级改性光催化剂材料层12，在人工光源的照射下，实现室内空气的净化。该系统可以同时起到人工照明、自然通风和净化室内空气的作用。
方案24
如图24所示，实施方案同方案23，只是采用机械通风方式提高室内新风量，室内空气在风机17的作用下将室内空气抽出室外，也可以将室外空气经过风机18压入室内，实现空气交换。
方案25
如图25所示，方案25的实施过程可以类似于方案1-24的任一种，只是在光导管6的采光罩5附近布置蓄光材料20，白天蓄光材料20在室外阳光的照射下，将光蓄集起来，晚上缓慢将光释放出来，实现对建筑物的照明，达到节能的目的。21为将蓄光材料发出的光进行聚集的收集器，经过收集器21收集后的光通过光导管的采光罩5，沿着光导管，以方案1-24不同的实施方案，进入建筑物实现自然光照明。图25是类似于实施方案3的一种实施方式，只是在实施方案3的基础上增加了蓄光材料，实现白天自然蓄光，晚上蓄光材料照明的目的。
方案26
如图26所示，实施过程同方案25，只是将蓄光材料发出的光单独经过光导管导入室内，实现白天自然采光，晚上畜光材料照明。

Claims (10)

1.可实现光催化空气净化与通风的光导管系统是由光导管、通风道和光催化层构成，在光导管的引光端上扣有收集太阳光的采光罩，在光导管的散光端上扣有分配光的散光罩，特征在于：
光导管与通风管道同轴地布置，且通风管道套在上述光导管外，气流通过通风管道与光导管之间的环形通道进行室内外空气交换，而光催化剂层则布置在散光罩接触室内空气的外侧面上，以利用光导管导入的太阳光实现室内空气净化。
2.根据权利要求1所述的可实现光催化空气净化与通风的光导管系统，其特征在于所述的光导管光源是太阳光、人工光源、蓄光材料光源、太阳光源与人工光源的结合、太阳光源与蓄光材料光源的结合、或太阳光源、蓄光材料光源与人工光源相结合中的任何一种。
3.根据权利要求1所述的可实现光催化空气净化与通风的光导管系统，其特征在于所述的通风管道是室内通风用的墙体。
4.根据权利要求1所述的可实现光催化空气净化与自然通风的光导管系统，其特征在于所述的光导管采光罩上安装有太阳光的集光器，或者安装带有太阳跟踪器的集光器。
5.根据权利要求1所述的可实现光催化空气净化与通风的光导管系统，其特征在于所述的光导管散光罩外侧涂布的催化剂层是一种催化剂颗粒为纳米级TiO2、改性后的纳米级TiO2、改性后的多孔纳米级TiO2、纳米级非钛基复合氧化物中的任何一种的物理涂层、化学涂层，或物理和化学相结合的涂层。
6.根据权利要求5所述的可实现光催化空气净化与通风的光导管系统，其特征在于所述的光导管散光罩外侧涂布的催化剂层中含有吸附污染气体的吸附性材料。
7.根据权利要求1所述的可实现光催化空气净化与通风的光导管系统，其特征在于所述的光导管与通风管道同轴，光通过光导管传递进入室内，空气通过光导管与通风管道之间的环形通道流过。
8.根据权利要求1所述的可实现光催化空气净化与通风的光导管系统，其特征在于所述的光导管与通风管道可以不同轴，光和气流分别通过各自的通路进行传输。
9.根据权利要求7或8所述的可实现光催化空气净化与通风的光导管系统，其特征在于所述的通风管道内的风流流动是通过自然通风，或非自然通风，或自然通风与非自然通风相结合中的任何一种方式从室内流向室外，或室外流向室内、或同时从室外流向室内和从室内流向室外。
10.根据权利要求1所述的可实现光催化空气净化与通风的光导管系统，其特征在于所述的光导管与通风管道侧面开有与建筑物各层对应的用于把光导管支管引入建筑物内的孔。
CNB2004100867056A 2004-04-06 2004-10-29 实现光催化空气净化与自然通风的光导管系统 Expired - Fee Related CN100373107C (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2004100867056A CN100373107C (zh) 2004-04-06 2004-10-29 实现光催化空气净化与自然通风的光导管系统
US11/005,106 US7875252B2 (en) 2004-04-06 2004-12-06 Light-pipe system for lighting, ventilation and photocatalytic air purification

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200410029945.2 2004-04-06
CN200410029945 2004-04-06
CNB2004100867056A CN100373107C (zh) 2004-04-06 2004-10-29 实现光催化空气净化与自然通风的光导管系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1680757A true CN1680757A (zh) 2005-10-12
CN100373107C CN100373107C (zh) 2008-03-05

Family

ID=35054502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100867056A Expired - Fee Related CN100373107C (zh) 2004-04-06 2004-10-29 实现光催化空气净化与自然通风的光导管系统

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7875252B2 (zh)
CN (1) CN100373107C (zh)

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101832586A (zh) * 2010-05-21 2010-09-15 中国建筑标准设计研究院 光驱动光导管抽油烟机
CN102175011A (zh) * 2011-02-26 2011-09-07 山东科技大学 一种无动力风叶导光管
CN102998781A (zh) * 2011-09-08 2013-03-27 成都易生玄科技有限公司 缩聚、传输光线照射二氧化钛的方法
CN103446862A (zh) * 2012-05-28 2013-12-18 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线改善衣柜存放衣物环境的方法
CN103454759A (zh) * 2012-05-31 2013-12-18 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线净化鞋子的鞋柜
CN103451892A (zh) * 2012-05-31 2013-12-18 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线产生自由负离子的洗衣机
CN103505135A (zh) * 2012-06-26 2014-01-15 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线的自洁式座便器
CN103566729A (zh) * 2012-08-05 2014-02-12 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线的空气过滤网
CN103576304A (zh) * 2012-07-22 2014-02-12 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线净化油烟的墙
CN103573672A (zh) * 2012-07-31 2014-02-12 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线的风扇
CN103574391A (zh) * 2012-07-31 2014-02-12 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线的消毒照明灯
CN103565385A (zh) * 2012-07-22 2014-02-12 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线的洗餐具机
CN104208740A (zh) * 2013-06-05 2014-12-17 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚传输光线激发空气负离子化的动物养殖消毒装置
CN104238101A (zh) * 2013-06-08 2014-12-24 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线照明、净化地铁通道的装置
CN104329767A (zh) * 2014-10-31 2015-02-04 易简 一种建筑室内导光通风一体化系统
CN104718415A (zh) * 2012-08-28 2015-06-17 布罗恩-努托恩有限责任公司 照明格栅组件和方法
CN107938956A (zh) * 2017-12-12 2018-04-20 烟台昕诺吉太阳能技术股份有限公司 一种内部自清洁的管道式天窗系统
CN114263269A (zh) * 2022-01-29 2022-04-01 北京科净源科技股份有限公司 地下室采光系统
CN114659203A (zh) * 2022-03-07 2022-06-24 燕山大学 一种通风装置及其应用

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101103160B (zh) * 2005-01-24 2010-09-29 Vkr控股公司 灵活性改善的具有通风设备的屋顶采光系统
US20070149107A1 (en) * 2005-11-14 2007-06-28 Lg Electronics Inc. Ventilation system and method of controlling the same
GB2455813A (en) * 2007-12-21 2009-06-24 Stack Ltd E Combined natural light and ventilation duct
US8139908B2 (en) * 2008-07-16 2012-03-20 Moyer Calvin W Modular lighting system
US8861905B2 (en) 2008-07-16 2014-10-14 Wesley Calvin Moyer Modular lighting system
US8313224B2 (en) * 2008-07-16 2012-11-20 Moyer Calvin W Modular lighting system
ITCH20100007A1 (it) * 2010-02-15 2011-08-16 Fabrizio Chella Sistema tubolare composto da due tubi concentrici a sezione variabile per l'illuminazione naturale e la ventilazione naturale di due locali sovrapposti, attraverso la tecnologia della captazione e del trasporto della luce naturale
GB201012112D0 (en) * 2010-07-19 2010-09-01 Monodraught Ltd Lighting arrangement
US8585980B2 (en) 2010-09-07 2013-11-19 Puradigm, Llc Enhanced photo-catalytic cells
US8585979B2 (en) 2010-09-07 2013-11-19 Puradigm, Llc Enhanced photo-catalytic cells
US8251527B1 (en) 2011-02-11 2012-08-28 3M Innovative Properties Company Light duct bend
US20140233256A1 (en) * 2013-02-19 2014-08-21 Loyd Edward Orfield Sunny Bright Solar Lighting
WO2014168823A1 (en) 2013-04-11 2014-10-16 3M Innovative Properties Company Illuminated light duct joint
FR3004792B1 (fr) * 2013-04-23 2015-05-29 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de depollution et d'eclairage d'une enceinte
US9797141B2 (en) 2014-06-04 2017-10-24 Abl Ip Holding Llc Light fixture with photosensor-activated adjustable louver assembly
US9897289B2 (en) 2014-06-04 2018-02-20 Abl Ip Holdings Llc Light fixture with photosensor-activated adjustable louver assembly and color temperature control
JP6492357B2 (ja) * 2014-10-15 2019-04-03 シャープ株式会社 採光システムおよび天井構造体
CN106402792B (zh) * 2016-12-05 2022-11-08 内蒙古工业大学 一种太阳能聚光顺向导光建筑照明通风装置
US10882007B2 (en) 2018-05-22 2021-01-05 Abl Ip Holding Llc Luminaire with biofilter
CN108744725A (zh) * 2018-06-07 2018-11-06 广东美的环境电器制造有限公司 空气净化过滤纸及其制作方法、空气净化过滤芯
CN109731467A (zh) * 2019-02-25 2019-05-10 张子辉 一种基于光催化技术的防堵塞的高效型空气净化设备
US10874006B1 (en) 2019-03-08 2020-12-22 Abl Ip Holding Llc Lighting fixture controller for controlling color temperature and intensity

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2924165A (en) * 1957-06-10 1960-02-09 Lewis S Doherty Gravity roof ventilator
DE19543180C2 (de) * 1995-11-20 1998-04-30 Ltg Lufttechnische Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Leiten/Verteilen von Luft und Licht
US5857758A (en) * 1996-12-17 1999-01-12 Transmatic, Inc. Lighting system for mass-transit vehicles
US6141645A (en) * 1998-05-29 2000-10-31 Acer Laboratories Inc. Method and device for down mixing compressed audio bit stream having multiple audio channels
US6142645A (en) 1999-07-19 2000-11-07 Han; Mike Skylight system
CN2713355Y (zh) * 2004-04-06 2005-07-27 北京工业大学 可实现光催化空气净化与自然通风的光导管装置

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101832586A (zh) * 2010-05-21 2010-09-15 中国建筑标准设计研究院 光驱动光导管抽油烟机
CN102175011A (zh) * 2011-02-26 2011-09-07 山东科技大学 一种无动力风叶导光管
CN102175011B (zh) * 2011-02-26 2015-01-21 山东科技大学 一种无动力风叶导光管
CN102998781A (zh) * 2011-09-08 2013-03-27 成都易生玄科技有限公司 缩聚、传输光线照射二氧化钛的方法
CN103446862A (zh) * 2012-05-28 2013-12-18 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线改善衣柜存放衣物环境的方法
CN103454759A (zh) * 2012-05-31 2013-12-18 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线净化鞋子的鞋柜
CN103451892A (zh) * 2012-05-31 2013-12-18 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线产生自由负离子的洗衣机
CN103505135A (zh) * 2012-06-26 2014-01-15 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线的自洁式座便器
CN103576304A (zh) * 2012-07-22 2014-02-12 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线净化油烟的墙
CN103565385A (zh) * 2012-07-22 2014-02-12 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线的洗餐具机
CN103574391A (zh) * 2012-07-31 2014-02-12 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线的消毒照明灯
CN103573672A (zh) * 2012-07-31 2014-02-12 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线的风扇
CN103566729A (zh) * 2012-08-05 2014-02-12 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线的空气过滤网
CN104718415A (zh) * 2012-08-28 2015-06-17 布罗恩-努托恩有限责任公司 照明格栅组件和方法
CN104718415B (zh) * 2012-08-28 2017-08-11 布罗恩-努托恩有限责任公司 照明格栅组件和方法
US10072869B2 (en) 2012-08-28 2018-09-11 Broan-Nutone Llc Illumination grille and assembly method
CN104208740A (zh) * 2013-06-05 2014-12-17 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚传输光线激发空气负离子化的动物养殖消毒装置
CN104238101A (zh) * 2013-06-08 2014-12-24 成都易生玄科技有限公司 一种缩聚、传输光线照明、净化地铁通道的装置
CN104329767A (zh) * 2014-10-31 2015-02-04 易简 一种建筑室内导光通风一体化系统
CN107938956A (zh) * 2017-12-12 2018-04-20 烟台昕诺吉太阳能技术股份有限公司 一种内部自清洁的管道式天窗系统
CN114263269A (zh) * 2022-01-29 2022-04-01 北京科净源科技股份有限公司 地下室采光系统
CN114659203A (zh) * 2022-03-07 2022-06-24 燕山大学 一种通风装置及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN100373107C (zh) 2008-03-05
US20050220680A1 (en) 2005-10-06
US7875252B2 (en) 2011-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1680757A (zh) 可实现光催化空气净化与自然通风的光导管系统
CN1967072A (zh) 通风系统及其控制方法
CN1131967C (zh) 给排气装置
CN101464029B (zh) 利用太阳能的窗式光催化空气净化器
CN1712830A (zh) 通风系统
CN2713355Y (zh) 可实现光催化空气净化与自然通风的光导管装置
CN104089348A (zh) 一种风道式光催化空气净化器
CN203296277U (zh) 复合多功能导光装置
CN111637571A (zh) 一种通风照明装置
CN104833008A (zh) 一种多功能空气净化装置
CN2762010Y (zh) 空气净化系统和空气净化装置
CN105823006A (zh) 一种cpc聚光光导照明通风系统
CN205399941U (zh) 建筑通风采光照明装置
CN208844822U (zh) 一种建筑屋顶导光通风装置
CN206758446U (zh) 一种光伏曲面玻璃
CN102518288A (zh) 竖井式采光和通风装置及方法
CN204757160U (zh) 一种多功能空气净化装置
CN205782617U (zh) 一种cpc聚光光导照明通风系统
CN211080806U (zh) 通风采光模块
CN208381898U (zh) 一种地脚灯
CN207214358U (zh) 一种环保消音墙
CN2744972Y (zh) 空气净化系统
CN1693789A (zh) 窗式空气调节装置
TWM568878U (zh) 通風採光模組
CN214332941U (zh) 导光通风净化装置及具有该装置的建筑物

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee