CN201076809Y - 光触媒空气净化装置及其光触媒基板 - Google Patents

Abstract

本实用新型的净化装置在机体内部装设有液体，并相对应于空气出、入循环信道处设有至少一个光触媒基板，此光触媒基板的基材表面预先经过粗化处理，再涂布至少一种以上的光触媒，或是促进光触媒反应的添加物，而可透过基材表面的粗化颗粒层增加光触媒的涂布面积，进而获致较佳的空气净化效果。

Description

光触媒空气净化装置及其光触媒基板

技术领域

本实用新型有关一种空气净化装置，尤指一种利用特定波长光源催化光触媒产生作用，使周围的氧气及分子激发成极具活性的OH及O₂自由离子基，藉以分解空气中有害的有机物质及部份无机物质的光触媒空气净化装置，以及其内部的光触媒基板结构。

背景技术

众所皆知，光触媒(Photo catalysis)是一种「利用光能，进行催化反应的触媒」，其主要是在光源照射下利用特定波长光源的能量来产生催化的作用，使周围的氧气及分子激发成极具活性的OH及O₂自由离子基，这些氧化力极强的自由基几乎可分解所有对人体或环境有害的有机物质及部份无机物质。

简而言之，当电子与空气中的氧分子(O₂)相遇时，即生成反应性很强的超级氧分子(·O_2-)当电洞与空气中的水气(H₂O)相遇时，会透过光化学反应抢夺水中氢氧基的电子，此时，失去电子的氢氧基立刻变成不安定的氢氧自由基(·OH)。

一旦不安定的氢氧自由基遇到外来的、附在物体表面上的有机物时，又会藉由抢夺对方电子的方式使自己趋于稳定；如此一来，有机物即被氧化，变成水和二氧化碳，消散在空气中，也因为只要利用光能就能制造氧化威力强大的氢氧自由基能力，使光触媒具有抑菌、杀菌、无毒性、脱臭、亲水性、自净性等特性，进而成为理想的环保产品。

原则上，适合作为光触媒的材料必须具有半导体特性，例如氧化锌(ZnO)、二氧化钛(TiO₂)、二氧化锡(SnO₂)、硫化镉(CdS)等都是，而目前所发现的材料中，又以二氧化钛(TiO₂)的氧化还原力较强，并具有化学性质稳定、对环境无害、材料价格低廉等优势。所以，目前使用的光触媒材料大都以二氧化钛为主。

再者，目前光触媒的使用方式，先把光触媒涂布或喷洒在物体表面形成一层薄膜，再透过光能的激活，与附在物体表面的外来物质产生氧化或还原作用，以达到除污、杀菌、抑菌或使物体表面清洁的目的；亦即在相同光源能量条件下，若能够增加光触媒接受光源照射的面积，或是增加延长空气接受光触媒反应的时间，将可大幅提升空气净化效果。

实用新型内容

本实用新型的主要目的即在提供一种透过基材表面的粗化颗粒增加光触媒的涂布面积，进而获致较佳空气净化效果的光触媒空气净化装置及其光触媒基板结构。

为达上揭目的，本实用新型一种光触媒空气净化装置，包括有：一个做为装置相关构件的机械结构主体的机体，并且设有空气出、入口，而机体中并装设有液体；至少一个光触媒基板，其表面涂布有光触媒原料层；至少一个用以催化光触媒反应的光源。

该机体内部设有用以驱动空气进、出机体的风扇。

靠近风扇处设有导气管，其导气管由风扇处往机体底部延伸，且导气管于机体底部处并设有若干穿孔。

该液体的高度低于空气出、入口。

该液体为水。

一种光触媒基板，其包含原始基板，该原始基板上设有光触媒原料层。

该原始基板上进一步设有促进光触媒反应的添加物。

该原始基板的板面设有粗化颗粒层。

该原始基板的板体设有若干个穿透孔。

该原始基板的板面设有粗化颗粒层，以及在板体上设有若干个穿透孔。

本实用新型的有益效果为：在净化装置的机体内部装设有液体，并设有至少一个光触媒基板，各光触媒基板配置在相对应于空气出、入循环信道处，且光触媒基板的基材表面预先经过粗化处理，再涂布至少一种以上的光触媒，或是促进光触媒反应的添加物，而可透过基材表面的粗化颗粒层增加光触媒的涂布面积，进而获致较佳的空气净化效果。

再者，可在空气净化装置的机体内部设有至少两个光触媒基板，并且在各光触媒基板上布设有若干个穿透孔，使进入机体内部的空气能够在各光触媒基板之间流通，进而延长接受光触媒反应的时间，以达到提升空气净化效果的目的。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的光触媒空气净化装置结构示意图；

图2为本实用新型第二实施例的光触媒空气净化装置结构示意图；

图3为本实用新型中导气管释放出气流的结构示意图；

图4为本实用新型中第一种用以制造光触媒基板的制造流程图；

图5为本实用新型中第二种用以制造光触媒基板的制造流程图；

图6为本实用新型中第三种用以制造光触媒基板的制造流程图；

图7本实用新型另一实施例的光触媒基板外观立体图。

【图号说明】

10机体                11空气入口

12空气出口            13液体

20光触媒基板          21原始基板

211粗化颗粒层         212穿透孔

22光触媒原料层        23添加物

30光源                40风扇

41导气管              411穿孔

具体实施方式

如图1本实用新型第一实施例的光触媒空气净化装置结构示意图、图2本实用新型第二实施例的光触媒空气净化装置结构示意图所示，本实用新型的空气净化装置以一个具有空气出、入口12、11的机体10做为装置相关构件的机械结构主体，并且在机体10内部中装设有液体13，其液体13可以为水，且该液体13的高度低于空气出、入口12、11，该机体10内部并设有至少一个表面设有光触媒原料层22的光触媒基板20，以及至少一个用以催化光触媒反应的光源30，利用光源30所产生的光能照射在光触媒基板20，令光触媒基板20上的光触媒原料层22产生催化作用，使周围的氧气及分子激发成极具活性的OH及O₂自由离子基，这些氧化力极强的自由基几乎可分解所有对人体或环境有害的有机物质及部份无机物质。

另外在机体10内部设有用以驱动空气进、出机体10的风扇40，并且靠近风扇40处设有导气管41，其导气管41由风扇40处往机体10底部延伸，且导气管41于机体10底部处并设有若干穿孔411，请同时参阅图3所示，在风扇40的运转下产生持续进、出机体10的循环气流，使气流通过导气管41，并由导气管41上的各穿孔411释放出来，气流会形成若干个小气泡a，并与液体13接触，且各小气泡a通过光触媒基板20，并且持续将外部空气导入，使氧气及分子激发成极具活性的OH及O₂自由离子基，藉以达到循环杀菌、脱臭的目的，且当气流形成小气泡a通过液体13时，其小气泡a可吸附于液体分子中延迟通过光触媒基板20的时间，使小气泡a中的氧气及分子可以慢慢且完全激发成极具活性的OH及O₂自由离子基；至于，所有光触媒基板20的排列方式则依照机器型体设计的不同，而采用如图1所示的横向排列方式，或是如图2所示的直向排列方式。

原则上，适合作为光触媒的材料，必须具有半导体特性，例如氧化锌(ZnO)、二氧化钛(TiO₂)、二氧化锡(SnO₂)、硫化镉(CdS)等都是，而所有材料中，又以二氧化钛(TiO₂)的氧化还原力较强，并具有化学性质稳定、对环境无害、材料价格低廉等优势，因此本实用新型即利用二氧化钛(TiO₂)做为用以制造光触媒基板20的光触媒原料。

如图4本实用新型中第一种用以制造光触媒基板的制造流程图所示，先将原始基板21预先施以表面粗化处理，让原始基板21的表面设有粗化颗粒层211之后，再将原始基板21浸泡二氧化钛(TiO₂)即可制成表面涂布有光触媒原料层22的光触媒基板20；再者，亦可以如图5本实用新型中第二种用以制造光触媒基板的制造流程图所示，可在原始基板21的表面设有粗化颗粒层211之后，先行在原始基板21涂布促进光触媒反应的“银”添加物23，再将布满“银”添加物23的原始基板21浸泡二氧化钛(TiO₂)光触媒原料，制成表面涂布有光触媒原料层22及促进光触媒反应的添加物23的光触媒基板20。

当然，亦可以如图6本实用新型中第三种用以制造光触媒基板的制造流程图所示，在原始基板21的表面设有粗化颗粒层211之后，直接将原始基板21浸泡二氧化钛(TiO₂)与“银”的混合液当中，制成具有表面设有光触媒原料层22及促进光触媒反应的添加物23的光触媒基板20。

由于本实用新型的光触媒基板20为表面具有粗化颗粒层211的构造，确实可以大幅提升光触媒原料层22的受光率，进而提升空气净化效果及品质；在具体实施时，其做为光触媒基板20的原始基板21可以使用回收印刷电路板(PCB)的再生塑料制作而成，将可使原始基板21板体具有明显的粗造度或孔洞，而得以直接做为光触媒基板20的原始基板21使用；再者，亦可以如图7本实用新型另一实施例的光触媒基板外观立体图所示，进一步在光触媒基板20上设有若干个穿透孔212，除了可以增加光触媒原料的受光率之外，如图1及图2所示，更可以增加空气于各光触媒基板20之间的流通率，大幅提升对整体空气净化装置的工作效率。

本实用新型的技术内容及技术特点巳揭示如上，然而熟悉本项技术的人士仍可能基于本实用新型的揭示而作各种不背离本案实用新型精神的替换及修饰。因此，本实用新型的保护范围应不限于实施例所揭示的，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为以下的申请专利范围所涵盖。

Claims (9)

1.一种光触媒空气净化装置，其特征在于，包括有：

一个做为装置相关构件的机械结构主体的机体，并且设有空气出、入口，而机体中并装设有液体；

至少一个光触媒基板，其表面涂布有光触媒原料层；

至少一个用以催化光触媒反应的光源。

2.如权利要求1所述的光触媒空气净化装置，其特征在于，该机体内部设有用以驱动空气进、出机体的风扇。

3.如权利要求2所述的光触媒空气净化装置，其特征在于，靠近风扇处设有导气管，其导气管由风扇处往机体底部延伸，且导气管于机体底部处并设有若干穿孔。

4.如权利要求1所述的光触媒空气净化装置，其特征在于，该液体的高度低于空气出、入口。

5.如权利要求1所述的光触媒空气净化装置，其特征在于，该液体为水。

6.一种光触媒基板，其包含原始基板，其特征在于，该原始基板上设有光触媒原料层。

7.如权利要求6所述的光触媒基板，其特征在于，该原始基板的板面设有粗化颗粒层。

8.如权利要求6所述的光触媒基板，其特征在于，该原始基板的板体设有若干个穿透孔。

9.如权利要求6所述的光触媒基板，其特征在于，该原始基板的板面设有粗化颗粒层，以及在板体上设有若干个穿透孔。

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