CN205288092U - 一种光触媒净化器及其制备的净化器 - Google Patents

Abstract

<b>本实用新型涉及一种光触媒净化器及包含光触媒净化的净化器。属于环境，包括水、空气等净化技术领域，本实用新型所述的光触媒净化器，为滚动式光触媒净化器包含电源、紫外光发生器、净化区间、气体（或液体）入口、气体（或液体）出口、电机及气体（或液体）流动加速器等组成。本实用新型所述的光触媒净化器为大型净化处理器，主要运用于如空气净化站、自来水厂等等。</b>

Description

一种光触媒净化器及其制备的净化器

技术领域

本实用新型涉及一种光触媒净化器及其制备的净化器，属于净化装备技术领域。

背景技术

光触媒作为净化用材料，其一般不会发生质变或损耗，并且在光照下可持续不断地净化污染物，光触媒材料一般主要有纳米TiO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3、SiO2等，但由于其中大多数易发生化学或光化学腐蚀，并且成本过高，一般情况下目前现有技术均选用纳米级二氧化钛活性材料，把他涂布于基材表面，主要形成多层网状、或孔状、或膜状等，在光线的作用下，理论上能产生强烈催化降解功能：能有效地降解空气中或水中有毒有害物质，能有效杀灭多种细菌，抗菌率高达99.99%，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理，同时还具备除臭、抗污等功能。工作原理：光触媒在特定波长（388nm紫外）的光照下，会产生类似植物中叶绿素光合作用的一系列能量转化过程，把光能转化成为化学能而使光触媒表面具备了很强的氧化能力，并具有抗菌作用。在光照下，光触媒能吸收相当于带隙能量以下的光能，使其表面发生激励二产生电子（e-）和空穴（h+）。这些电子后空穴具有很强的还原和氧化能力，能与水或容存的氧反应，产生氢氧根自由基和超级阴离子。这些空穴及氢氧根自由基的氧化能力极强，几乎能将所有构成有机物分子的化学键切断分解。基于此原理可以将各种有毒有害物质进行分解及无害处理，从而能达到净化目的。通过上述我们了解到光触媒强效的净化作用，但是现有技术中光触媒运用于净化设备中其净化效率还是亟待提高的，我们怎样使光触媒能有效地趋于99.99%去净化我们的环境，是我们一直在不断尝试研究的课题。

发明内容

本实用新型基于现有的光触媒净化器的基础上提供了一种简单的新型结构的光触媒净化器，使光触媒能100%有效地99.99%去净化我们的环境，本实用新型的发明人为使我们净化器能发挥其理论上100%净化效果。

本实用新型所述的光触媒净化器，包含电源、紫外光发生器、净化区间、气体/液体入口、气体/液体出口、电机，及、或气体/液体流速加速器等等，气体/液体入口设置于净化器下部，气体/液体出口设置于净化器上部，净化区间设置于气体/液体出入口之间，并且内部放置有球体状光触媒，紫外光发生器所发射出的紫外光直接照射于净化区间内。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中为提高净化效果把本实用新型的净化器设计成滚动式光触媒净化器。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中所述的气体/液体流速加速器可以可以是负压式加速器，也可以是加压式加速器。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中气体/液体流速加速器为负压式加速器，所述的负压式加速器即安装于出口处，在启动时其使净化器内气体或液体向外部排放，从而降低了净化器内部的压力，利用净化器入口处空气与净化器内部空气的内外压力差，从而达到使净化器外部的气体或液体向净化器内部加速流动的效果。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中气体/液体流速加速器为加压式加速器，所述的加压式加速器即安装于入口处，在启动时其使净化器外的气体或液体向净化器内流入，从而加大了净化器内部的压力，利用净化器出口处空气与净化器内部空气的内外压力差，从而达到使净化器内部的气体或液体向净化器外部加速流动的效果。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中所述的气体/液体流速加速器，由电机带动风叶旋转，驱动气流或水流单向加速流动。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中净化区间内的球体状光触媒为二氧化钛的球体组成。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中二氧化钛球体为内外都是二氧化钛的球体，或外面包覆有二氧化钛的球体，或者由二氧化钛与陶瓷烧二氧化钛球体。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中二氧化钛球体为表面多孔的二氧化钛球体，并且孔壁上也覆有二氧化钛。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中二氧化钛球体可以是通过溅渡的方式制备成的。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中净化区间上下分别设置有过滤层，可以使二氧化钛球体限位于净化区间内，另方面如果选择适当的过滤层还可以用对空气中的大颗粒物质进行过滤。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中净化区间中的过滤层也可以设计成可拆卸更换或清洗。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中紫外光发生器设置于净化区间的内壁上。

本实用新型所述的光触媒净化器，为进一步提高净化效率，滚动式光触媒净化器，其中净化区间与入口绕净化器垂直于水平面的中心轴作相对转动。

本实用新型提供了本实用新型光触媒净化器的空气净化方法，包括：气体进入净化器入口经速加速器加速，流入净化区间；气体在净化区间被主动净化；气体从净化区间流入出口流出。

本实用新型提供了本实用新型光触媒净化器的空气净化方法，包括：气体进入净化器入口经速加速器加速，流入净化区间；净化区间内的光触媒球体在紫外光的照射下产生超氧离子自由基、羟基自由基、超氧羟基自由基等对流入净化区间内的空气进行主动净化；净化后的气体从净化区间流入出口流出。

本实用新型提供了本实用新型光触媒净化器的空气净化方法，包括：气体进入净化器入口经速加速器加速，流入净化区间；净化区间内的光触媒球体在紫外光的照射下产生超氧离子自由基、羟基自由基、超氧羟基自由基等对流入净化区间内的空气进行主动净化；净化后的气体从净化区间流入出口流出。

本实用新型提供了本实用新型光触媒净化器的空气净化方法，包括：气体进入净化器入口经速加速器加速，流入净化区间；净化区间内的光触媒球体在气体、重力及相互之间作用力等的综合力下进行自转并且在净化区间内进行不规则运动，使其表面充分暴露于紫外光下，产生超氧离子自由基、羟基自由基、超氧羟基自由基等，并且同时使流进净化区间内的空气能100%经由光触媒球体表面，对流入净化区间内的空气进行主动净化；净化后的气体从净化区间流入出口流出。

本实用新型提供了本实用新型光触媒净化器的水净化方法，包括：水进入净化器入口经速加速器加速，流入净化区间；水在净化区间被主动净化；净化后的水从净化区间流入出口流出。

本实用新型提供了本实用新型光触媒净化器的水净化方法，包括：水进入净化器入口经速加速器加速，流入净化区间；净化区间内的光触媒球体在紫外光的照射下产生超氧离子自由基、羟基自由基、超氧羟基自由基等对流入净化区间内的水进行主动净化；净化后的水从净化区间流入出口流出。

本实用新型提供了本实用新型光触媒净化器的水净化方法，包括：水进入净化器入口经速加速器加速，流入净化区间；净化区间内的光触媒球体在紫外光的照射下产生超氧离子自由基、羟基自由基、超氧羟基自由基等对流入净化区间内的水进行主动净化；净化后的水从净化区间流入出口流出。

本实用新型提供了本实用新型光触媒净化器的水净化方法，包括：水进入净化器入口经速加速器加速，流入净化区间；净化区间内的光触媒球体在水流、重力及相互之间作用力等的综合力下进行自转并且在净化区间内进行不规则运动，使其表面充分暴露于紫外光下，产生超氧离子自由基、羟基自由基、超氧羟基自由基等，并且同时使流进净化区间内的水能100%经由光触媒球体表面，对流入净化区间内的水进行主动净化；净化后的水从净化区间流入出口流出。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中本实用新型的技术在运用于水净化的过程中，由于一般用水都是进过加压处理，所以对流入净化器的水可以不进行流速增加处理，所以在此设备中我们可以省略流速加速器的设置。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中本实用新型的技术在运用于水净化的过程中，在净化器内加设水流监测传感装置。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中本实用新型的技术在运用于水净化的过程中，在净化器内加设水流监测传感装置，当监测到有水经由净化器流动时，自动开启紫外光发生器。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中本实用新型的技术在运用于水净化的过程中，在净化器内加设水流监测传感装置，当监测到有水压超过某设定值，关闭净化器电源。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中本实用新型的技术在运用于水净化的过程中，在净化器内加设水流监测传感装置，当监测到水的流速小于流速设定区间时开启流速加速器，控制流速在设定区间；当监测到水的流速大于流速设定区间时反向驱动流速加速器，使在净化区间内的水流始终保持在设定的区间内。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中本实用新型的技术在运用于水净化的过程中，净化区间不仅仅只是一个净化单元，为提高净化效率并且降低净化成本，在净化区间内可以设置有两个或两个以上的独立的净化单元，每个净化单元单独设有光触媒球体并且每个单元壁上都设有紫外发生器，两个相邻的净化单元之间隔断上设置的紫外发生器可以共用，如图7-10所示。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中本实用新型的技术在运用于水净化的过程中，在净化区间内设置有两个或两个以上的单独净化单元的，每个净化单元可以独立自动开启或关闭，在净化过程中，根据水流监测传感装置监测到水流的大小区间对应自动选择开启或关闭净化单元的数量。

本实用新型所述的光触媒净化器，其中本实用新型的技术在运用于空气净化的过程中，在净化器内加设空气质量监测传感装置。当空气质量低于设定区间，净化器自动开启，当空气质量高于设定区间，净化器自动关闭。

目前市场上对空气或水的净化技术主要采用多种过滤膜进行多层过滤即被动式净化方式，其净化程序繁琐，并且需要对各个滤芯实时进行监控，一旦其中一个滤芯出现膜孔堵塞或破膜现象，需要及时进行修复或更换，否则将严重影响净化效果，另外目前市场上销售非常广的净水器，其在净化滤芯中加设了一道RO膜过滤，其通过反渗透原理达到净水目的，但其不能对经流其的水100%净化，其中有部分水需要被作为废水排出。而本实用新型的净化技术不需要担心膜孔堵塞、破膜现象及废水废弃物排放等情况的困扰。

本实用新型所述的光触媒净化器，其技术可以与目前现有的任何净化技术联合使用。

本实用新型所述的光触媒净化器，其技术更优选为空气或水净化的大型设备，也可以与目前现有的净化技术联合运用于现有的大型净化设备中。如空气净化站，水净化站等等。

附图说明

本实用新型的附图是为了对本实用新型进一步说明，而非对本实用新型的发明范围的限制。

图1、本实用新型净化器的示意图。

图2、本实用新型净化器的净化区间非工作状态下示意图A。

图3、本实用新型净化器的净化区间理想状态工作示意图A。

图4、本实用新型净化器的净化区间理想状态气体走向示意图。

图5、本实用新型光触媒球体在空气冲击力下自转示意图。

图6、本实用新型表面多孔的光触媒球体示意图。

图7、本实用新型带有多个净化单元的净化器净化区间非工作状态下示意图。

图8、本实用新型带有多个净化单元的净化器净化区间理想状态工作示意图。

图9、本实用新型带有多个净化单元的净化器净化区间理想状态工作示意图。

图10、本实用新型带有多个净化单元的净化器净化区间理想状态工作示意图。

图11、本实用新型净化器用做空气净化时空气入口示意图。

图12、本实用新型净化器用做空气净化时空气入口示意图。

说明：001、光触媒球体，002、紫外光发生器，003、净化区间，004、流速加速器，005、过滤层，006、气体或液体入口，007、气体或液体出口,008、空气导向通道。

具体实施方式

本实用新型的实施例是为了对本实用新型进一步说明，而非对本实用新型的实用新型范围的限制。

实施例1二氧化钛空气净化站

如图1所示，二氧化钛光触媒空气净化站，包含电源、紫外光发生器、净化区间、空气入口、空气出口、电机、空气监测装置及空气流速加速器等等，本实施例中的空气净化站可用于公园、广场、商场、购物街区、旅游景点等等人口密集的户外，其中电源为设置在净化站上的太阳能电源，在晴天太阳能转化成电能的过程中，一部分太阳能用于电的储备，以用于晚间净化及应付连续阴天时空气净化等，另一部分用于即时净化站净化运行所需，剩余部分也可用于人们电子设备充电等。其中紫外光发生器设置于净化区间的内壁上，紫外光发生器为LED光源，均匀分布于净化区间内壁，向净化区间内照射，空气入口设置于净化器的下部，为防止空气中混入过多的杂质，空气入口的位置不正对地面，优选与地面垂直如图11所示。本净化站选用加压式加速器，空气加速器设置于空气入口处，在空气入口到净化区间之间设置空气导向通道，如图12所示。在净化区间设置过滤层，一方面可以过滤空气另方面可以把二氧化钛光触媒球体限位于净化区间内，二氧化钛光触媒球体选用表面多孔的二氧化钛光触媒球体，通过空气加速器加速后进入净化区间内的空气能把里面的二氧化钛光触媒球体吹起，空气的冲击力大于球体的重力，球体在净化区间内不规则运动。另外在净化站运行期间，空气入口及空气导向通道部位与净化区间之间设计成绕净化区间的中心轴相对旋转。二氧化钛光触媒球体在空气的冲击力及自身重力等因素的影响下发生自转。净化后的空气经净化区间上部排出，净化站上安装有空气监测装置，对周围环境中的空气进行实时监测，当监测到环境中空气质量低于设定区间时净化站自动启动净化程序，开启空气流速加速器、紫外发光器等等。

净化站设计为可移动式，在净化站上加设有空气质量传感器及移动控制系统等，可在设定净化站在一定的地域范围内进行运动，根据空气质量传感器收集到的空气质量信号，经处理后对移动式净化器进行运动控制，其中空气质量传感器至少为两个，设置于不同的方向上，净化站根据传感器的数据比对向空气质量差的方向进行移动。

实施例2二氧化钛净水站

二氧化钛净水站，包含电源、紫外光发生器、多个净化单元的净化区间、水入口、水出口、水流监测装置等等，本实施例中的水净化站可用于自来水公司、街道、小区水净化处理站。其中紫外光发生器设置于净化区间内各净化单元的内壁上，紫外光发生器为LED光源，均匀分布于净化单元内壁，向净化单元内照射，水入口设置于净化器的下部。各净化单元单独设置有进水阀门，各阀门关闭由水流监测装置监测到的数据经处理统一控制，各净化单元内的紫外发生器其关闭与阀门同步，在净化区间设置过滤层，一方面可以过滤水另方面可以把二氧化钛光触媒球体限位于净化区间内，二氧化钛光触媒球体选用表面多孔的二氧化钛光触媒球体，当净化单元开启后其中的二氧化钛光触媒球体在水流的冲击力下悬浮于净化单元内，由于其他球体对水流的影响及自身重力的影响等等，球体在净化单元内不规则运动。同时二氧化钛光触媒球体在净化单元内受水的冲击力及自身重力等因素的影响下发生自转。净化后的水经净化区间上部排出。

Claims (14)

1.一种光触媒净化器，其特征在于，包含电源、紫外光发生器、净化区间、气体/液体入口、气体/液体出口、电机，气体/液体入口设置于净化器下部，气体/液体出口设置于净化器上部，净化区间设置于气体/液体出入口之间，并且内部放置有球体状光触媒，紫外光发生器所发射出的紫外光直接照射于净化区间内。

2.根据权利要求1所述的光触媒净化器，其特征在于，所属的净化器包括气体或液体流速加速器。

3.根据权利要求1所述的光触媒净化器，其特征在于，所属的净化器为滚动式光触媒净化器。

4.根据权利要求3所述的光触媒净化器，其特征在于，所述的滚动式光触媒净化器，其中净化区间与入口绕净化器垂直于水平面的中心轴作相对转动。

5.根据权利要求1所述的光触媒净化器，其特征在于，所述的净化区间内的球体状光触媒为二氧化钛组成的球体。

6.根据权利要求5所述的光触媒净化器，其特征在于，所述的二氧化钛组成的球体为表面多孔且孔壁上也为二氧化钛组成的球体。

7.根据权利要求1所述的光触媒净化器，其特征在于，运用于水净化的过程中，不设流速加速器。

8.根据权利要求1所述的光触媒净化器，其特征在于，运用于水净化的过程中，在净化器内加设水流监测传感装置。

9.根据权利要求8所述的光触媒净化器，其特征在于，所述水流监测传感装置，当监测到有水经有净化器流动时，自动开启紫外光发生器。

10.根据权利要求8所述的光触媒净化器，其特征在于，所述水流监测传感装置，当监测到水的流速小于流速设定区间时开启流速加速器，控制流速在设定区间；当监测到水的流速大于流速设定区间时反向驱动流速加速器，使在净化区间内的水流始终保持在设定的区间内。

11.根据权利要求7-10任一项所述的光触媒净化器，其特征在于，运用于水净化的过程中，在净化区间内设置有两个或两个以上的独立的净化单元，每个净化单元单独设有光触媒球体并且每个单元壁上都设有紫外发生器，两个相邻的净化单元之间隔断上设置的紫外发生器可以共用。

12.根据权利要求11所述的光触媒净化器，其特征在于，运用于水净化的过程中，每个净化单元可以独立自动开启或关闭，在净化过程中，根据水流监测传感装置监测到水流的大小区间对应自动选择开启或关闭净化单元的数量。

13.根据权利要求1所述的光触媒净化器，其特征在于，运用于空气净化的过程中，在净化器内加设空气质量监测传感装置，当空气质量低于设定区间，净化器自动开启，当空气质量高于设定区间，净化器自动关闭。

14.一种净化器，其特征在于，由权利要求1-13任一项所述的光触媒净化器制备成的。