CN205014509U - 光触媒球过滤器及利用其的空气净化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及光触媒球过滤器及利用其的空气净化系统。所述光触媒球过滤器包括：框架，确定光触媒球过滤器的外形；隔壁，形成在框架内；多个球收纳空间，通过隔壁形成；多个二氧化钛涂层球，收纳在球收纳空间内；盖，覆盖框架，防止框架内部的二氧化钛涂层球从光触媒球过滤器中漏出。根据本实用新型，不会降低二氧化钛光催化反应效率，而且即使使用大型的二氧化钛过滤器，也方便拆卸，便于二氧化钛过滤器的清洗和再生，维护简单。另外，可以防止细菌在完成集尘的前置过滤器中繁殖。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种空气净化系统，更详细地，涉及一种利用光触媒球与紫外光的光催化反应，起到对空气进行除尘、除臭和抗菌作用的空气净化系统。
背景技术
二氧化钛与被涂布二氧化钛的基体的种类无关，其可以保持很高的附着力，如向二氧化钛提供可以引起光激励反应的光源(主要是紫外光)，则二氧化钛出现光催化活性。
特别是利用二氧化钛的光催化反应，因其具有杀菌、除臭等效果从而被大量应用在空气净化用过滤器中。对此，在工业中使空气通过二氧化钛泡沫陶瓷过滤器(TiO2，ceramicfoamfilter)，并用紫外光照射这样的泡沫陶瓷过滤器使之发生光催化反应，以应用在清除空气的恶臭的方式中。特别是这样的构造被应用于很多的大型空调系统。
然而，当有颗粒物质吸附在二氧化钛表面时，二氧化钛的光催化反应由于光触媒的中间产物导致其活性反应下降，因此除臭效果下降。因此应经常清洗或替换二氧化钛过滤器才能持续发挥除臭效果。
但是，传统的二氧化钛泡沫陶瓷过滤器具有对清洗和再生不利的构造。即，由于二氧化钛泡沫陶瓷过滤器具有难以清洗的构造即使进行清洗也无法很好地清洗，因此即使进行清洗或再生对于其功能的恢复也有限。
同时，应用在传统的大型空调系统的二氧化钛泡沫陶瓷过滤器由于其体积大不仅不便于进行清洗，而且也不容易拆装。
实用新型内容
1、需要解决的问题
本实用新型的目的在于作为为解决上述传统技术的问题而提出的方案，提供一种空气净化系统，该空气净化系统不降低二氧化钛光催化反应效率，二氧化钛过滤器便于清洗和再生，方便维护，防止微生物或细菌在前置过滤器中繁殖从而可以保持空气干净。
2、解决问题的方案
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种可以取出球进行清理的光触媒球过滤器，并且还提供一种通过光催化反应使放置在光触媒球过滤器前端并以光催化纤维形成的前置过滤器同时完成集尘和杀菌的空气净化系统。
在此，本实用新型提供一种光触媒球过滤器，包括确定过滤器的外形的框架、在框架内形成的隔壁、通过隔壁形成的多个球收纳空间、收纳在球收纳空间的多个二氧化钛涂层球(TiO2，coatedball)和覆盖框架以防止框架内部的二氧化钛涂层球从光触媒球过滤器中漏出的盖。
隔壁可以与框架分离，隔壁可以由柔性材料制成。
通过隔壁形成的多个球收纳空间可以呈蜂巢(honeycomb)形状。
通过隔壁形成的球收纳空间的至少一侧是敞开的形式，盖覆盖球收纳空间的敞开的一侧，盖能够拆卸。
二氧化钛涂层球可以是陶瓷球。
多个二氧化钛涂层球可以是由具有两种以上的形状的二氧化钛涂层球混合而成。
多个二氧化钛涂层球可以是由具有尺寸互不相同的二氧化钛涂层球混合而成。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种空气净化系统，所述空气净化系统包括收纳二氧化钛涂层球的光触媒球过滤器，其包括：空气流入的空气流入口和空气排出的空气排出口；涂布二氧化钛的光催化纤维过滤器，设置在空气流入口和空气排出口之间并且更接近空气流入口；光触媒球过滤器，设置在空气流入口和空气排出口之间并且更接近空气排出口；以及紫外线发光部，设置在光催化纤维过滤器和光触媒球过滤器之间，以向光催化纤维过滤器和光触媒球过滤器照射紫外光。
所述空气净化系统具有2个以上光催化纤维过滤器，多个光催化纤维过滤器在越靠近空气流入口设置的光催化纤维过滤器的纤维孔隙越大。
所述空气净化系统可以具有2个以上光触媒球过滤器。
光触媒球过滤器的内部空间被隔壁分开，隔壁在光触媒球过滤器设置在空气净化系统时可以沿空气净化系统的空气的流通方向平行设置。
紫外线发光部具有在基板的两侧设置UVLED的构造，UVLED可以向位于紫外线发光部前后的光催化纤维过滤器和光触媒球过滤器照射紫外光。
光触媒球过滤器相对于空气净化系统是可拆卸的。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种光触媒球过滤器的再生方法，其中，光触媒球过滤器包括确定光触媒球过滤器的外形的框架、被收纳在所述框架内的多个二氧化钛涂层球和覆盖框架的盖，所述再生方法包括：打开盖从框架取出二氧化钛涂层球；对取出的二氧化钛涂层球进行再生；以及再次将再生后的二氧化钛涂层球放入框架内，并安装盖。
隔壁在框架内为可拆卸的形式，所述再生方法还包括：打开盖，从框架取出二氧化钛涂层球时也一同取出隔壁；以及清洗取出的隔壁，并且在二氧化钛涂层球再次放入框架内时，将清洗后的隔壁安置在框架上，并将再生的二氧化钛涂层球均匀地放置在由隔壁分开的球收纳空间内。
实用新型的效果
根据本实用新型，不会降低二氧化钛光催化反应效率，而且即使使用大型的二氧化钛过滤器，也方便拆卸，便于二氧化钛过滤器的清洗和再生，维护简单。另外，可以防止细菌在完成集尘的前置过滤器中繁殖。
共同详细说明以上效果和本实用新型的具体效果与以下为实施本实用新型的具体的事项。
附图说明
图1是根据本实用新型的光触媒球过滤器的透视图。
图2是图1的光触媒球过滤器的侧面图。
图3是利用根据本实用新型的光触媒球过滤器的空气净化系统的侧面截面图。
具体实施方式
本实用新型可以以互不相同的各种方式来体现，并不局限于以下公开的实施例，相反，提供本实施例使得本实用新型的公开更加完整，并且使本领域的普通技术人员彻底地了解本实用新型的范围。
可以了解到，以下实施例中任意一个实施例的构造或结构根据本领域技术人员的需求可以适用于或替换其它实施例的构造或结构，并且去除结构或添加其它结构也是可行的。
以下，参照附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。
二氧化钛涂层光触媒球过滤器
图1是根据本实用新型的光触媒球过滤器的透视图，图2是图1的光触媒球过滤器的侧面图。
如图所示，本实用新型的二氧化钛涂层光触媒球过滤器是在确定了过滤器的外形的框架12内收纳二氧化钛涂层球20的构造。二氧化钛涂层球的材料具有很多气孔且接触面大，例如，该材料优选为陶瓷。球20收纳在过滤器内部时，为了使球均匀地分布，可以在框架内形成隔壁14，并将球20放置在依靠各隔壁14分开的空间(即球收纳空间16)内。在示例图中，仅在一部分的球收纳空间内填装有球20，这是为了以图的形式示出各收纳空间，实际上球收纳空间全部用球填满。
蜂巢构造比其它的构造更牢固，在本实用新型的实施例中，隔壁的构造采用蜂巢构造。然而，隔壁的形状并不限于蜂巢构造，只要是能够支撑其内部收纳的球的适合的形状即可，例如，可以是近似正三角形的形状或是正四角形的形状。
在框架12中，更严谨地，通过将球填充到依靠隔壁14分开的球收纳空间16扣上盖18，从而收纳在球收纳空间16内部的球无法漏出。
如图2所示，在依靠蜂巢构造形成的球收纳空间16的前后侧上设置盖18，前后侧中至少任意一侧的盖18可以被安装为相对于框架12分离。这样是为了使盖能够分离并能够取出收纳在球收纳空间16内部的球。
根据本实用新型的光触媒球过滤器，为了保持过滤器的形状，框架12、隔壁14和盖18可以使用具有一定刚性的材料制成。然而，在能够保持过滤器的形状的范围内，优选稍微具有柔性的材料。由于收纳在过滤器内部的球除了彼此接触的部分外主要与隔壁14接触，因此在对过滤器进行再生时，只有对过滤器的隔壁进行清洗才能更完善地再生。因此，若材料稍微具有柔性，则清洗工序会变得便利，并且过滤器的再生也会变得简单。此外，这样的隔壁相对于框架可以分离，也会更加便于清洗。
另一方面，盖18以球不能漏出的大小形成网眼，最好能使紫外光透过。在隔壁14具有柔性的情况下，盖18的中间位置设置可以支撑这样的隔壁的突出构造，在某种程度上可以弥补具有柔性的隔壁的强度。
本实用新型为了便于对过滤器进行再生，安装有二氧化钛涂层球。即涂布二氧化钛的基底是球形，因此清洗和再生都非常的便利。更进一步，本实用新型为了增加与空气接触的二氧化钛涂层面的面积，收纳在一个球收纳空间16内的球的尺寸和/或形状互不相同。若球的尺寸互不相同，则填装在同一个球收纳空间16内的球的相对孔隙变小，可以收纳更多的球。即，这意味着与空气接触的二氧化钛涂层的面积变得更大。类似地，使球的形状互不相同，从而与空气接触的二氧化钛涂层的面积也会变得更大。
利用光触媒球过滤器的空气净化系统
以下，详细说明利用光触媒球过滤器的空气净化系统。
图3是利用根据本实用新型的光触媒球过滤器的空气净化系统的侧面截面图。
如图3所示，作为本实用新型的空气净化系统50的实施例，多级的过滤器和紫外线发光部40在空气流入口52和空气排出口54之间相互交替地设置。从空气流入口52到空气排出口54，设置有2个光催化纤维过滤器30和2个光触媒球过滤器10，并且在各过滤器之间设置有紫外线发光部40。
在本实用新型的实施例中，空气净化系统50具有2个光催化纤维过滤器30，并且越接近于空气流入口52的光催化纤维过滤器的孔隙越大。当然根据需要，光催化纤维过滤器的数量也可以是1个或3个以上。可以知晓的是，当光催化纤维过滤器的数量是3个以上时，同样地，接近空气流入口52的光催化纤维过滤器的孔隙大。这样的光催化纤维过滤器按照在经过空气净化系统流动的空气中的灰尘的尺寸进行多级集尘，由此提高了集尘效率和集尘性能。
在本实用新型中，各光催化纤维过滤器使用涂布二氧化钛的纤维制成。在各过滤器之间设置紫外线发光部40，各光催化纤维过滤器通过紫外光进行光催化反应，从而起到除臭和抗菌的作用。
因此，根据本实用新型的空气净化系统，留在光催化纤维过滤器上的灰尘等即使堆积在过滤器上也可以抑制微生物或细菌的繁殖。即，与单纯地只进行集成的传统的前置过滤器相比，本实用新型的光催化纤维过滤器同时具有集尘和杀菌两种功能。
接下来，在本实用新型的实施例中，同样地，光触媒球过滤器10的数量具有2个以上。因为光催化反应是一种依靠紫外光而引起光激励反应的反应，所以涂布二氧化钛的部分必须暴露在紫外光下。因此，若光触媒球过滤器非常厚，则紫外光无法到达被收纳在球收纳空间16的中间部分的球上，由此无法引起光催化反应，反而妨碍了空气的流动。
优选地，光触媒球过滤器可以具有在其内部收纳的大部分球被紫外光照射的厚度。因此，与厚的光触媒球过滤器相比，多个薄的光触媒球过滤器具有更高的除臭效率。然而，若过滤器比正常水平更薄，则并不会大幅度地提高光催化效率，同时只会不必要地增加过滤器的数量，从而使维护更加费事，因此不优选于此。
另外，在设置光触媒球过滤器时，光触媒球过滤器的隔壁14优选沿空气净化系统的空气流通方向平行地设置。这是为了最大限度地不妨碍空气的流通，使所有的球都能够均匀地被紫外光照射。假如沿图3的隔壁的六角形形状在穿过纸出来或进入的方向观看时，在图3的空气净化系统中，空气需要经过很多隔壁，因此空气阻力变大，并且由于隔壁而导致紫外光很难到达收纳在内侧的球。
因为本实用新型中各过滤器都涂有二氧化钛，所以设置在各过滤器之间的紫外线发光部40优选全部可以照射到过滤器的前后侧。
在本实用新型中，紫外线发光部40具有在基板41的两侧贴有UVLED42的构造，在空气净化系统中，UVLED42沿向前后的过滤器照射紫外光的方向设置。
与传统的UV光源灯相比，UVLED特定波长的峰值可以非常大。因此，对于依靠特定波长被光激励的光催化反应，与传统的UV光源灯相比，UVLED具有优异的能量效率和光催化反应效率。
为使UVLED向前照射的紫外光的漫射角大，可以安装光学元件，或者可以设置将点光源的紫外光转换成面光源的罩。为了使点光源的紫外光转换成面光源，对紫外光的透射率高的高纯度的PMMA表面进行喷砂处理，从而可以使用经粗化处理(roughened)的罩。
在本实用新型的空气净化系统中，为了便于对过滤器进行再生，优选光触媒球过滤器在系统上是可拆卸的。
光触媒球过滤器的再生方法
实施本实用新型的光触媒球过滤器再生时，从空气净化系统50中分离出光触媒球过滤器10，打开光触媒球过滤器10的盖，从而取出球20，同时取出隔壁14。
可以以一般的方法对球20进行再生。例如，将球放入沸水中可以清除吸附在球表面上的颗粒等，同时放入微波炉中使微波辐射，也可以使之再生。
隔壁14由柔性材料制成，由此，使用水或洗涤液等清洗会更加容易。
球和隔壁的清洗完成后，将隔壁重新放入框架，将球均匀地填装在球收纳空间后扣上盖。
本实用新型不限制于本实用新型公开的实施例和示意图，在不脱离本实用新型的技术构思范围的情况下本领域技术人员可以做出多种变形。
附图标记说明
10：光触媒球过滤器12：框架(侧壁)
14：隔壁16：球收纳空间
18：盖20：球
30：光催化纤维40：紫外线发光部
41：基板42：UVLED
50：空气净化系统52：空气流入口
54：空气排出口。
Claims (13)
1.一种光触媒球过滤器，其特征在于，所述光触媒球过滤器包括：
框架，确定所述光触媒球过滤器的外形；
隔壁，形成在所述框架内；
多个球收纳空间，通过所述隔壁形成；
多个二氧化钛涂层球，收纳在球收纳空间内；以及
盖，覆盖所述框架，防止所述框架内部的二氧化钛涂层球从所述光触媒球过滤器中漏出。
2.根据权利要求1所述的光触媒球过滤器，其特征在于，所述隔壁与所述框架分离，所述隔壁由柔性材料制成。
3.根据权利要求1所述的光触媒球过滤器，其特征在于，通过所述隔壁形成的多个球收纳空间呈蜂巢形状。
4.根据权利要求1所述的光触媒球过滤器，其特征在于，通过所述隔壁形成的球收纳空间的至少一侧是敞开的形式，
所述盖覆盖所述球收纳空间的所述敞开的一侧，
所述盖能够拆卸。
5.根据权利要求1所述的光触媒球过滤器，其特征在于，所述多个二氧化钛涂层球是陶瓷球。
6.根据权利要求1所述的光触媒球过滤器，其特征在于，所述多个二氧化钛涂层球是由具有两种以上的形状的二氧化钛涂层球混合而成。
7.根据权利要求1所述的光触媒球过滤器，其特征在于，所述多个二氧化钛涂层球是由具有尺寸互不相同的二氧化钛涂层球混合而成。
8.一种空气净化系统，其特征在于，所述空气净化系统包括收纳二氧化钛涂层球的光触媒球过滤器，所述空气净化系统还包括：
空气流入的空气流入口和空气排出的空气排出口；
光催化纤维过滤器，设置在空气流入口和空气排出口之间并更接近空气流入口；
光触媒球过滤器，设置在空气流入口和空气排出口之间并更接近空气排出口；以及
紫外线发光部，设置在光催化纤维过滤器和光触媒球过滤器之间，以向光催化纤维过滤器和光触媒球过滤器照射紫外光。
9.根据权利要求8所述的空气净化系统，其特征在于，所述空气净化系统具有2个以上光催化纤维过滤器，多个光催化纤维过滤器在越接近空气流入口设置的光催化纤维过滤器的纤维孔隙越大。
10.根据权利要求8所述的空气净化系统，其特征在于，所述空气净化系统具有2个以上光触媒球过滤器。
11.根据权利要求8所述的空气净化系统，其特征在于，所述光触媒球过滤器的内部空间被隔壁分开，
所述隔壁在所述光触媒球过滤器设置在空气净化系统时沿空气净化系统的空气的流通方向平行设置。
12.根据权利要求8所述的空气净化系统，其特征在于，所述紫外线发光部具有在基板的两侧设置紫外线发光二极管的构造，所述紫外线发光二极管向位于紫外线发光部前后的光催化纤维过滤器和光触媒球过滤器照射紫外光。
13.根据权利要求8所述的空气净化系统，其特征在于，所述光触媒球过滤器相对于空气净化系统是可拆卸的。
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