CN204513603U - 空气净化装置 - Google Patents
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Abstract
一种空气净化装置，包括壳体(1)，壳体(1)上下两端开口，且壳体(1)内是能使空气从一端开口进入和另一端开口流出而上下贯通的通腔(11)，所述空气净化装置还包括置于通腔(11)中的正极板(2)与负极板(3)，在正极板(2)与负极板(3)之间设置有能使空气流过的气流腔(21)，所述正极板(2)与负极板(3)分别与对应的高压电极相连接，在正极板(2)与负极板(3)外表面上分别涂有能作为光触媒的纳米二氧化钛，并在通腔(11)中设置有能使二氧化钛内电子容易被激发跃迁而产生相应空穴的发光灯(4)。其优点在于：采用纳米二氧化钛，能有效将多数有害有机物、污染物臭气、细菌、病毒等氧化分解成无害的CO2和H2O，效率高，占用空间小，净化效果好，使用寿命长，绿色环保。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通过高压电极为净化空气的技术，尤其指一种二氧化钛作光触媒的空气净化装置。
背景技术
现有一种申请号为CN200910101201.X名称为《非动力型光催化室内空气净化装置及其制造方法》的中国发明专利申请公开了一种技术，其技术包括包括外构件、光源和净化结构，该净化结构包括光催化剂和玻璃纤维，光催化剂涂覆在玻璃纤维的表面，是一种二氧化钛水溶性溶胶。该二氧化钛水溶性溶胶包括TiO2、稳定剂、表面活性剂和水，其比例为：TiO295％、稳定剂0.5％、表面活性剂3％、水1.5％。同时，也公开了一种非动力型光催化室内空气净化装置的制造方法。该发明结构简单、净化效率高、速度也高。但其缺点是反应效率依赖玻璃纤维表面催化剂与空气接触，表面积缺少纳米结构，净化效率较低，溶胶式光催化剂接收光照速度较空气中减慢，经反应后可能产生少量碳酸盐类杂质，进一步影响反应效率，而且玻璃纤维长时间处于光照下，易变得疏松，影响使用效果，因此，其结构还需进一步改进。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构合理、净化效果好、效率高、使用寿命长且以二氧化钛作为光触媒的空气净化装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：本空气净化装置，包括壳体，所述壳体上下两端开口，且壳体内是能使空气从一端开口进入和另一端开口流出而上下贯通的通腔，其特征在于：所述空气净化装置还包括置于通腔中的正极板与负极板，在正极板与负极板之间设置有能使空气流过的气流腔，所述正极板与负极板分别与对应的高压电极相连接，在正极板与负极板外表面上分别涂有能作为光触媒的纳米二氧化钛，并在通腔中设置有能使二氧化钛内电子容易被激发跃迁而产生相应空穴的发光灯，当带有甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC有害有机物及污染物的臭气和带有细菌和病毒的气体通过正极板与负极板之间的气流腔时，二氧化钛内空穴与自由电子与吸附在纳米二氧化钛表面上的H2O和/或O2发生作用，而生成具有氧化作用的超氧离子自由基、羟基自由基、超氧羟基自由基的高活性基体群，而将有害有机物及污染物的臭气及带有细菌和病毒的气体氧化分解成无害的CO2气体和H2O。
作为改进，所述正极板与负极板分别为金属片，所述正极板与负极板的金属片为螺旋状间隔地卷绕在一起，所述螺旋状的间隔间隙即形成能使空气流过的气流腔，所述发光灯置于卷绕形的正极板与负极板的中部，所述发光灯为LED灯。
进一步改进，所述正极板与负极板顶部与底部分别设置有能使正极板与负极板隔开而形成气流腔的间隔条，在间隔条的外表面设置有用于固定间隔条的固定机构。
再改进，所述间隔条为俯视投影呈星光发射状的n根荧光塑料树脂材料制成的树脂条，在位于顶部的n根荧光塑料树脂条的底面分别凸设有能使正极板与负极板隔开的插入头，在位于底部的n根荧光塑料树脂条的顶面分别凸设有能使正极板与负极板隔开的插入头，所述顶部与底部的n根树脂条中的插入头以上下相对插入螺旋状的正极板与负极板之间的间隙中，使正极板与负极板间隔开而形成气流腔，所述n是不为零的自然数。
作为改进，所述固定机构由荧光塑料树脂材料制成的压盘，所述压盘包括位于正极板与负极板顶部的压盘与位于正极板与负极板底部的压盘，所述压盘包括环形圈、与n根树脂条相对应的压条、中心毂，所述压条将环形圈与中心毂连接成压盘，位于正极板与负极板顶部的压盘与固定于壳体内壁上并将正极板与负极板置于里面的支架顶面固定在一起，位于正极板与负极板底部的压盘与支架的底面固定在一起。
再改进，所述荧光塑料树脂压盘为圆形，所述环形圈为圆形环形圈，所述树脂条为六条，所述压盘中的圆形环形圈与支架的周边固定在一起，与树脂条相对应的六根压条压盖于对应的六条树脂条外表面上。
作为改进，所述正极板与负极板分别为钢片，所述正极钢片的两端分别连接有能与正极高压电极相连接的A极棒，所述负极钢片的两端分别连接有能与负极高压电极相连接的B极棒。
作为改进，所述壳体的底部污染空气进口设置有空气过滤网层。
进一步改进，所述空气过滤网层有三道，从下往上依次为初级过滤网层、二级过滤网层和高级过滤网层。
作为改进，所述壳体的顶部内腔中设置净化后空气快速流出的风叶轮，所述风叶轮的轮轴与电机的轮出轴联动在一起。
现有技术相比，本实用新型的优点在于，由于纳米二氧化钛粒子尺寸小、表面的体积分数较大、表面的化学键状态和电子态与颗粒内部不同、表面原子配位不全，所以表面的活性位置增加，具有传统材料所不具备的特殊物理、化学特性，其化学稳定性高，无毒无污染，具有颗粒尺寸小、表面积大、表面能量高等特点，也因此产生其特有的三大效应：表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应，因而具有强大的光催化氧化还原能力，应用于本装置中能有效将甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC等多数有害有机物、污染物臭气、细菌、病毒等氧化分解成无害的CO2和H2O；螺旋状的正极板与负极板在有限的空间内尽可能地增加反应面积，进一步提高了装置的净化效率；钢材耐磨耐腐蚀，不易变形，长时间光照几乎没有影响，减少配件的更换频率，提高了装置的使用寿命；LED耗电量小，节能环保，提高装置的性价比。综上所述，本实用新型效率高，占用空间小，净化效果好，使用寿命长，绿色环保，值得推广。
附图说明
图1是本实用新型实施例工作过程示意图；
图2是图1中正负极板及相关主要部件的侧面投影图；
图3是图2的仰视图；
图4是图2的俯视图；
图5是图2中支架的侧面投影图；
图6是图2中树脂条的仰视图；
图7是图6的侧面投影图；
图8是图7的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1至图8所示，本实施例的空气净化装置，包括壳体1，所述壳体1上下两端开口，且壳体1内是能使空气从一端开口进入和另一端开口流出而上下贯通的通腔11，所述空气净化装置还包括置于通腔11中的正极板2与负极板3，在正极板2与负极板3之间设置有能使空气流过的气流腔21，所述正极板2与负极板3分别与对应的高压电极相连接，在正极板2与负极板3外表面上分别涂有能作为光触媒的纳米二氧化钛，并在通腔11中设置有能使二氧化钛内电子容易被激发跃迁而产生相应空穴的发光灯4，当带有甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC(是表示：总挥发性有机化合物的英文第一个字母的缩写)有害有机物及污染物的臭气和带有细菌和病毒的气体通过正极板2与负极板3之间的气流腔21时，二氧化钛内空穴与自由电子与吸附在纳米二氧化钛表面上的H2O和/或O2发生作用，而生成具有氧化作用的超氧离子自由基、羟基自由基、超氧羟基自由基的高活性基体群，而将有害有机物及污染物的臭气及带有细菌和病毒的气体氧化分解成无害的CO2气体和H2O。正极板2与负极板3分别为金属片，所述正极板2与负极板3的金属片为螺旋状间隔地卷绕在一起，所述螺旋状的间隔间隙即形成能使空气流过的气流腔21，所述发光灯4置于卷绕形的正极板2与负极板3的中部，所述发光灯4为LED灯。正极板2与负极板3顶部与底部分别设置有能使正极板2与负极板3隔开而形成气流腔21的间隔条，在间隔条的外表面设置有用于固定间隔条的固定机构。间隔条为俯视投影呈星光发射状的n根荧光塑料树脂材料制成的树脂条5，在位于顶部的n根荧光塑料树脂条5的底面分别凸设有能使正极板2与负极板3隔开的插入头51，在位于底部的n根荧光塑料树脂条5的顶面分别凸设有能使正极板2与负极板3隔开的插入头51，所述顶部与底部的n根树脂条5中的插入头51以上下相对插入螺旋状的正极板2与负极板3之间的间隙中，使正极板2与负极板3间隔开而形成气流腔21，所述n是不为零的自然数。
固定机构由荧光塑料树脂材料制成的压盘，所述压盘包括位于正极板2与负极板3顶部的压盘与位于正极板2与负极板3底部的压盘，所述压盘包括环形圈52、与n根树脂条5相对应的压条53、中心毂54，所述压条53将环形圈52与中心毂54连接成压盘，位于正极板2与负极板3顶部的压盘与固定于壳体1内壁上并将正极板2与负极板3置于里面的支架55顶面固定在一起，位于正极板2与负极板3底部的压盘与支架55的底面固定在一起。荧光塑料树脂压盘为圆形，所述环形圈52为圆形环形圈，所述树脂条5为六条，所述压盘中的圆形环形圈与支架55的周边固定在一起，与树脂条5相对应的六根压条53压盖于对应的六条树脂条5外表面上。正极板2与负极板3分别为钢片，所述正极钢片的两端分别连接有能与正极高压电极相连接的A极棒22，所述负极钢片的两端分别连接有能与负极高压电极相连接的B极棒31。壳体1的底部污染空气进口设置有空气过滤网层。空气过滤网层有三道，从下往上依次为初级过滤网层6、二级过滤网层61和高级过滤网层62。壳体1的顶部内腔中设置净化后空气快速流出的风叶轮12，所述风叶轮12的轮轴与电机的轮出轴联动在一起。
工作原理：二片旋涡式渐开的正负极钢片表面涂附纳米级二氧化钛材料，并利用LED灯发光，经塑料树脂SP6613材料传导，有效激发二氧化钛(光触媒)价带上的电子(e-)和空穴(h+)跃迁。纳米TiO2光催化降解机理共分为8个步骤来完成光催化的过程：
1、TiO2+hv→e-+h+
2、h++H2O→OH+H+
3、e-+O2→OO-
4、OO-+H+→OOH-
5、2OOH-→O2+H2O2
6、OO-+e-+2H+→H2O2
7、H2O2+e-→OH+OH-
8、h++OH-→OH
当一个具有hv能量大小的光子或者具有大于半导体禁带宽度Eg的光子射入半导体时，一个电子由价带(VB)激发到导带(CB)，因而在导带上产生一个高活性电子(e-)，在价带上留下了一个空穴(h+)，形成氧化还原体系。溶解氧及水和电子及空穴相互作用，最终产生高活性的羟基。OH-、O2-、OOH-自由基具有强氧化性，能把大多数吸附在TiO2表面的有机污染物降解为CO2、H2O，把无机污染物氧化或还原为无害物。在实际使用过程中，通过上述反应能将甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC等多数有害有机物、污染物臭气、细菌、病毒等氧化分解成无害的CO2和H2O，从而净化室内空气，同时利用正负极钢片组建高电场净化区，同二氧化钛光触媒光区共容，强化分解能力，实现流经本装置的空气高强度的有效净化。
Claims (10)
1.一种空气净化装置，包括壳体(1)，所述壳体(1)上下两端开口，且壳体(1)内是能使空气从一端开口进入和另一端开口流出而上下贯通的通腔(11)，其特征在于：所述空气净化装置还包括置于通腔(11)中的正极板(2)与负极板(3)，在正极板(2)与负极板(3)之间设置有能使空气流过的气流腔(21)，所述正极板(2)与负极板(3)分别与对应的高压电极相连接，在正极板(2)与负极板(3)外表面上分别涂有能作为光触媒的纳米二氧化钛，并在通腔(11)中设置有能使二氧化钛内电子容易被激发跃迁而产生相应空穴的发光灯(4)，当带有甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC有害有机物及污染物的臭气和带有细菌和病毒的气体通过正极板(2)与负极板(3)之间的气流腔(21)时，二氧化钛内空穴与自由电子与吸附在纳米二氧化钛表面上的H2O和/或O2发生作用，而生成具有氧化作用的超氧离子自由基、羟基自由基、超氧羟基自由基的高活性基体群，而将有害有机物及污染物的臭气及带有细菌和病毒的气体氧化分解成无害的CO2气体和H2O。
2.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于：所述正极板(2)与负极板(3)分别为金属片，所述正极板(2)与负极板(3)的金属片为螺旋状间隔地卷绕在一起，所述螺旋状的间隔间隙即形成能使空气流过的气流腔(21)，所述发光灯(4)置于卷绕形的正极板(2)与负极板(3)的中部，所述发光灯(4)为LED灯。
3.根据权利要求2所述的空气净化装置，其特征在于：所述正极板(2)与负极板(3)顶部与底部分别设置有能使正极板(2)与负极板(3)隔开而形成气流腔(21)的间隔条，在间隔条的外表面设置有用于固定间隔条的固定机构。
4.根据权利要求3所述的空气净化装置，其特征在于：所述间隔条为俯视投影呈星光发射状的n根荧光塑料树脂材料制成的树脂条(5)，在位于顶部的n根荧光塑料树脂条(5)的底面分别凸设有能使正极板(2)与负极板(3)隔开的插入头(51)，在位于底部的n根荧光塑料树脂条(5)的顶面分别凸设有能使正极板(2)与负极板(3)隔开的插入头(51)，所述顶部与底部的n根树脂条(5)中的插入头(51)以上下相对插入螺旋状的正极板(2)与负极板(3)之间的间隙中，使正极板(2)与负极板(3)间隔开而形成气流腔(21)，所述n是不为零的自然数。
5.根据权利要求4中所述的空气净化装置，其特征在于：所述固定机构由荧光塑料树脂材料制成的压盘，所述压盘包括位于正极板(2)与负极板(3)顶部的压盘与位于正极板(2)与负极板(3)底部的压盘，所述压盘包括环形圈(52)、与n根树脂条(5)相对应的压条(53)、中心毂(54)，所述压条(53)将环形圈(52)与中心毂(54)连接成压盘，位于正极板(2)与负极板(3)顶部的压盘与固定于壳体(1)内壁上并将正极板(2)与负极板(3)置于里面的支架(55)顶面固定在一起，位于正极板(2)与负极板(3)底部的压盘与支架(55)的底面固定在一起。
6.根据权利要求5中所述的空气净化装置，其特征在于：所述荧光塑料树脂压盘为圆形，所述环形圈(52)为圆形环形圈，所述树脂条(5)为六条，所述压盘中的圆形环形圈与支架(55)的周边固定在一起，与树脂条(5)相对应的六根压条(53)压盖于对应的六条树脂条(5)外表面上。
7.根据权利要求2至6中任一所述的空气净化装置，其特征在于：所述正极板(2)与负极板(3)分别为钢片，所述正极钢片的两端分别连接有能与正极高压电极相连接的A极棒(22)，所述负极钢片的两端分别连接有能与负极高压电极相连接的B极棒(31)。
8.根据权利要求2至6中任一所述的空气净化装置，其特征在于：所述壳体(1)的底部污染空气进口设置有空气过滤网层。
9.根据权利要求8所述的空气净化装置，其特征在于：所述空气过滤网层有三道，从下往上依次为初级过滤网层(6)、二级过滤网层(61)和高级过滤网层(62)。
10.根据权利要求1至6中任一所述的空气净化装置，其特征在于：所述壳体(1)的顶部内腔中设置净化后空气快速流出的风叶轮(12)，所述风叶轮(12)的轮轴与电机的轮出轴联动在一起。
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| CN104613553A (zh) * | 2015-02-15 | 2015-05-13 | 浙江佛顶山电器有限公司 | 空气净化装置 |
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