CN205948667U - 一种空气净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气净化装置。该空气净化装置，包括滤芯，所述滤芯的侧壁由外至内依次包括外滤网、第一光触媒滤网，所述滤芯的顶部包括第二光触媒滤网，所述第一光触媒滤网和第二光触媒滤网包括滤网体，所述滤网体填充或附着有光触媒材料。本实用新型的空气净化装置，空气可从滤芯的侧壁由外滤网进入，透过第一光触媒滤网，再从滤芯顶壁的第二光触媒滤网出去，降低了未净化的空气直接排出，提高了空气净化的效果。

Description

一种空气净化装置

技术领域

本实用新型涉及空气净化设备的技术领域，具体而言，涉及一种空气净化装置。

背景技术

光触媒是是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称，它涂布于基材表面，在紫外光线的作用下，产生强烈催化降解功能：能有效地降解空气中有毒有害气体；能有效杀灭多种细菌，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、净化空气等功能。光触媒空气净化是利用光触媒技术在某种特定情况下，通过一定能级光的照射后，利用产生的氧化能力极强的氢氧自由基，对空气中有毒有害物质进行讲解及杀灭多种微生物的一种净化技术。光触媒空气净化装置是以光触媒进行空气净化的设备。

中国专利CN 103285732A公开了一种空气净化装置及由该装置组成的空气净化器，该空气净化器包括:上下两端均密封的空心圆柱体，所述圆柱体的内壁上附有网状催化剂载体，所述载体上涂有催化剂，所述圆柱体内还设有紫外灯，所述圆柱体上端的侧面设有进气口，所述圆柱体下端对应所述进气口的另一侧面设有出气口。该空气净化装置的出气口位于圆柱体下端，从出气口出来的气体会存在部分未经净化的空气，降低净化效果。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种空气净化效果较好的空气净化装置。

一种空气净化装置，包括滤芯，所述滤芯的侧壁由外至内依次包括外滤网、第一光触媒滤网，所述滤芯的顶部包括第二光触媒滤网，所述第一光触媒滤网和第二光触媒滤网包括滤网体，所述滤网体填充或附着有光触媒材料。

进一步地，所述第二光触媒滤网的滤网体包括多个相连的网孔，所述网孔内填充有活性炭负载光触媒材料。

进一步地，所述网孔为蜂窝状。

进一步地，所述第一光触媒滤网的滤网体包括多个相连的凸起的折网单元。

进一步地，所述第一光触媒滤网的滤网体包括用于附着有光触媒材料的光触媒滤网层，和设置于所述光触媒滤网层的外层的吸附纤维层。

进一步地，还包括设置于所述滤芯侧壁的外部的外壳，所述外壳包括用于空气进入的透气部。

进一步地，所述外壳还包括位于安装于第一光触媒滤网侧面的密封部。

进一步地，还包括设置于滤芯内的光产生装置。

进一步地，所述光产生装置为光产生装置不接触第二光触媒滤网。

进一步地，所述外滤网为HEPA过滤网。

本实用新型的空气净化装置，空气可从滤芯的侧壁由外滤网进入，透过第一光触媒滤网，再从滤芯顶壁的第二光触媒滤网出去，降低了未净化的空气直接排出，提高了空气净化的效果。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的空气净化装置的结构图。

图2示出了本实用新型实施例所提供的第一光触媒滤网的一结构图。

图3示出了本实用新型实施例所提供的第一光触媒滤网的又一结构图。

图4示出了本实用新型实施例所提供的第二光触媒滤网的结构图。

图5示出了本实用新型实施例所提供的外壳的结构图。

主要元件符号说明：

100 空气净化装置

20 滤芯

21 外滤网

22 第一光触媒滤网

221 第一光触媒滤网的滤网体

2211 折网单元

2212 光触媒滤网层

2213 吸附纤维层

23 第二光触媒滤网

231 第二光触媒滤网的滤网体

40 外壳

41 密封部

42 透气部

60 光产生装置。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对承插式脚手架进行更全面的描述。附图中给出了空气净化装置的首选实施例。但是，空气净化装置可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对胶条的公开内容更加透彻全面。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1、图2、图4。本实用新型实施例的空气净化装置100包括滤芯20，所述滤芯20的侧壁由外至内依次包括外滤网21、第一光触媒滤网22，所述滤芯20的顶部包括第二光触媒滤网23，所述第一光触媒滤网22和第二光触媒滤网23包括滤网体，所述滤网体填充或附着有光触媒材料。

上述实施例中，包括滤芯20，所述滤芯20的侧壁由外至内依次包括外滤网21、第一光触媒滤网22，所述滤芯20的顶部包括第二光触媒滤网23，所述第一光触媒滤网22和第二光触媒滤网23包括滤网体，所述滤网体填充或附着有光触媒材料。

上述滤芯20的侧壁，可以理解地，指两个相互垂直的面，也即侧面和顶面。滤芯20的形状可为柱状，例如圆柱状，这里柱状是指截面(例如顶面)的直径(或长度、宽度等)远小于高度的形状；滤芯20还可为非柱状，例如锥台形等常规的旋转体。但是，较好地为柱状。

值得说明的是，上述第二光触媒滤网23并不仅仅可作为光催化反应的场所，因其包括的滤网体，故可供空气由此出去。

请参阅图4。上述第二光触媒滤网的滤网体2312可包括多个相连的网孔，该网孔内填充有活性炭负载光触媒材料。这些网孔的排列可为点矩式排列，即按照行列排布；也呈环形排布，以多层网孔为例，每层成弧形(如圆弧形、椭圆弧)，每层将另外的层包围在内部。活性炭负载光触媒材料是指活性炭为载体，负载上光触媒。活性炭负载光触媒材料，可以通过其活性炭对空气进行吸附，将空气中的VOCs吸附于活性炭上，再通过其光触媒对VOCs进行光催化反应以除去。相比于单独的光触媒材料，即无吸附载体负载的光触媒材料，活性炭负载光触媒材料可以大大地提高催化反应的效率。

活性炭负载光触媒材料可以为已知的材料或按照已知的方法来制备。现在可列举出一种活性炭负载光触媒材料的制备方法，可参照期刊文献“活性炭纤维负载纳米二氧化钛光催化材料的制备，何小强，化工环保2010年第30卷第1期”，具体为：分别称取一定量的环氧树脂和5.2g P25粉末置于400mI烧杯中，加入100mI丙酮，用高速剪切机在7000r/min转速下搅拌1h然后将经过预处理的碳纤维浸渍到环氧树脂的丙酮溶液中，15min后取出负载好的碳纤维在60℃下真空烘干5h，最后在管式炉内于470℃、N2热处理2h，制得不同环氧树脂粘结剂加入另的5个碳纤维负载纳米二氧化钛的光催化材料。或者地，可参照期刊文献“活性炭负载你买二氧化钛的制备及其光催化性能，罗清清等，辽宁科技大学学报，2014年第37卷第5期”，具体为：首先对活性炭进行机械研磨，把棒状的活性炭放入球磨罐内球磨1h，将活性炭粉末倒人筛子(0.3mm)内。将筛好的活性炭粉末放人烧杯内用浓盐酸浸泡24h。再用去离子水反复洗涤，至没有氯离子。将活性炭粉末放入电热鼓风干燥翎内在150℃下进行干燥。得到表面没有灰质的活性炭粉末。在烧杯中分别按二氧化钛和活性炭质量比为1:3，1:2，1:1，2:1，3:1的比例将二氧化钛与活性炭掺杂倒入装有水的烧杯中，将烧杯放在磁性搅拌器上进行搅拌，搅拌3h混合均匀，静置12h后，倒掉上层清液，放人电热鼓风干燥箱内进行于燥，在温度150℃下干燥1h后取出，得到活性炭负载二氧化钛粉体。

当然上述第二光触媒滤网的滤网体231的网孔内除了填充有活性炭负载光触媒材料，还可填充有其它载体，例如二氧化硅负载光触媒材料。例如硅藻土负载纳米二氧化钛，可参照期刊文献“硅藻土负载改性纳米二氧化钛制备硅藻泥及其性能研究，施恩斌等，新型建筑材料2014年12月”，具体为：将纳米二氧化钛及纳米二氧化钛前驱体分别等分成2份，一份直接分散于去离子水中，另一份添加改性剂后分散于去离子水中，配制成纳米二氧化钛水溶液和改性纳米二氧化钛水溶液，然后超声分散1h静置备用。分别将硅藻土A,B粉末等分成2份，用去离子水分散形成厚浆体，然后在其水溶液中分别加入纳米二氧化钛水溶液及改性纳米二氧化钛水溶

液，边加入边搅拌，直至分散均匀。然后将硅藻土溶液在60℃环境中脱水干燥，通过0.1mm方孔筛筛选形成改性硅藻土粉末，备用。

上述第二光触媒滤网的滤网体231的网孔的形状不作限定，可为蜂窝状。可以采用市售的蜂窝滤网。当然，还可为其它的形状，如方形、圆形等。第二光触媒滤网的滤网体231可为一层，也可为多层，例如两层。多层滤网体可组叠放在一起使用。可将活性炭放置在网孔中，再将多层滤网体叠放紧。

请参阅图2。为了进一步地提高第一光触媒滤网22的光催化效果，上述第一光触媒滤网的滤网体221包括多个相连的凸起的折网单元2211，该褶皱型的结构可使得第一光触媒滤网的滤网体221具有较大的面积，能拓展光催化的反应的接触面积，以提高其催化效果。折弯单元包括折片。此处，折片指其一个表面由二个及以上的面所组成的片状网状物，此处面指平面和曲面。弯片指其一个表面为弯曲的面的片状物。

作为一个实施方式，折网单元2211为V型，即其包括两个共用一条折边的折面，此处折面可为平面或类似平面。折网单元2211的折角例如可为15至145度，此处折角为两个折面的面面角。作为另外的实施方式，折网单元2211包括两个折面，并且该两个折面为弯曲面。再一种实施方式中，折网单元2211呈现U形。除此，当然还存在折片为拱形等其它的实施方式。

请参阅图3。图第一光触媒滤网的滤网体221包括用于附着有光触媒材料的光触媒滤网层2212，和设置于所述光触媒滤网层2212的外层的吸附纤维层2213。第一光触媒滤网的滤网体221在使用时，空气由吸附纤维层2213进入，透过光触媒滤网并于此上发生光催化反应。吸附纤维层2213起着对空气吸附的作用，随着吸附VOCs量的增加，外层的逐渐饱和，新进入的VOCs回逐渐向空气流动方向的内部运动，当接触到光催化反应区时被光催化。

光触媒滤网层2212可为正方形、长方形、菱形或正六边形的蜂窝状。较好地，光触媒滤网层2212为蜂窝状过滤网。此处，蜂窝光触媒网是将纳米级的粉体与多种纳米级的对光敏感的半导体媒质做晶格掺杂确保透气和接触充分，再与载体混炼加工而成。蜂窝光触媒网可采用公知的，例如从材质分为绵基光触媒过滤网、铝基光触媒过滤网、镍基光触媒过滤网、无纺布光触媒过滤网，或者从形状分为多孔泡棉光触媒净化网、六角铝蜂窝光触媒净化网、多孔金属光触媒净化网等，或者从制备工艺分为铝框光触媒过滤器、纸框光触媒过滤器、复合型光触媒过滤器等。蜂窝光触媒网由蜂窝载体和负载于载体上的光触媒材料所组成。蜂窝载体可采用如中国专利，具体为：熔融堆叠出一种蜂窝玻璃光触媒载体，载体是由直径为lmm玻璃丝堆叠而成的，载体上具有连通的气孔，气孔直径为lmm，载体尺寸0.5×0.5×0.5m，然后对载体进行氧气等离子体处理，增加表面羟基。至于光触媒材料于蜂窝载体的负载方式可采用公知的浸涂。光触媒材料可为纳米二氧化钛、纳米ZnO、纳米CdS、纳米WO3、纳米Fe₂O₃、纳米PbS、纳米SnO₂、纳米ZnS、纳米SrTiO₃、纳米SiO₂或纳米贵金属(如铂、铑、钯等)，不再多列举。过滤纤维是具有过滤性功能的纤维。过滤纤维可为涤纶、腈纶、丙纶、维纶等公知的。还可参照中国专利，具体为过滤纤维特征是由原料浆成型的直径为0.01～0.1mm纤维丝束，其中含质量为11～15％的竹竿浆料固含物、38～42％的稻草浆料固含物、40～45％的龙须草浆料固含物和3～6％的木杆浆料固含物。制作方法特征是原料解细后在水中浸泡3天以上，放到高压蒸煮设备中蒸煮2小时以上，捞出后通过磨浆机研磨成浆料，再将浆料浓度调整到总固含物的质量处在56～70％，最后利用喷丝孔在0.01～0.1mm的喷丝机、将浆料压喷拉丝为纤维丝束。

光触媒滤网层2212的厚度可参考性地为0.03～0.05mm。光触媒网层的网孔大小可为50～80目。吸附纤维层2213的厚度可参考性为0.08～0.3mm。当然不局限于此范围。

上述空气净化装置100还包括设置于所述滤芯20侧壁的外部的外壳40，该外壳40设有用于空气进入的透气部，以实现从滤芯20的侧壁的进气。该透气部的实现设置方式有多种。透气部的第一种实现方式为，透气部为网状，通过其网孔来实现进空气。

在透气部的第二种实现方式中，透气部为开设于外壳40上的通孔。通孔的形状和排布不作限定。

上述透气部，在安装时，可以全部覆盖第一光触媒滤网22，当然也可部分地覆盖第一光触媒滤网22。当然为了提高进气的速率，优选为透气全部覆盖第一光触媒网。

请参阅图5。上述外壳40还包括位于安装于第一光触媒滤网22侧面的密封部42。密封部42的作用是，为了保证空气只能从第二光触媒滤网23排出。密封部42的实现方式可采用不透气的材料，例如金属等制成。

滤芯20内部还可设置为光产生装置60。容易想象的是，这里滤芯20内部是指滤芯20所围成的内部空腔，而非构成的滤芯20结构部件内。光产生装置60可位于滤芯20的正中央，也可位于非正中央。光产生装置60的实现形式有很多，例如紫外灯、LED灯珠等。

为了光产生装置60所产生的光充分地照射第二光触媒滤网23，光产生装置60可不接触第二光触媒滤网23，这样可使得光产生装置60与第二光触媒滤网23有一定的距离，可产生更广的照射角度。

下面介绍光产生装置60的安装方式。在光产生装置60为紫外灯的实施情况下，例如紫外灯管，其可平行于滤芯20的侧壁来安装。在光产生装置60为LED灯珠的实施情况下，LED灯珠可为多层(以两层为例)，每层可设置三个，每层的LED灯珠之间呈120度角，LED灯珠可通过LED灯架设置在滤芯20的内部，该LED灯架(图中未示出)可由上层灯架和下层灯架所构成。上层灯架可包括上框、中框和底框。上框、中框和底框相互平行，上框可位于最上层、中框位于中层，底框位于底层。上框、中框和底框可均为圆形的框状，外框的内径大于中框的内径，中框的内径大于内框的内径。内框和中框连接有多根连接粱(例如三根)，这几根连接条以内框和中框的中心呈均匀角度间隔排布，即相邻两个连接条呈120度角度。内框和外框之间也可连接有多根连接条(例如三根)，这几根连接粱可以均匀间隔角度排布。中框的顶壁上可安装多个LED光源(例如三个)，LED光源可位于内框的一个顶壁和/或底壁，注意此处“顶壁”和“底部”指平行于内框内框的截面。下安装架可包括架盘，架盘与内框的形状相匹配以嵌入到内框内。以前述内框为圆形为例，则架盘为圆盘状。架盘的侧壁连接有多个架脚(如三个)。

LED灯架除了上述结构，还可采用一根杆状物，在该杆状物上通过安装槽卡入LED灯珠。该杆状物可平行于滤芯20的侧壁安装。当然还有其它很多公知的结构，不胜枚举。

上述外滤网21可为HEPA过滤网。HEPA过滤网为本领域一种公知的过滤网种类，即指达到HEPA(High efficiency particulate air Filter)标准的过滤网，对于0.1微米和0.3微米的有效率达到99.7％，HEPA网允许空气通过，但细小的微粒却无法通过。它对直径为0.3微米(头发直径的1/200)以上的微粒去除效率可达到99.7％以上，是烟雾、灰尘以及细菌等污染物最有效的过滤媒介。HEPA网可采用PP滤纸、玻璃纤维、复合PP PET滤纸、熔喷涤纶无纺布和熔喷玻璃纤维五种材质。

外滤网21还可内置公知的吸附物质，例如二氧化硅、活性炭等，在此不再赘述。

为了提高外滤网21的面积，以拓展其与空气的接触面积，外滤网21可采用上述第一光触媒滤网的滤网体221的褶皱型结构。

为了进一步地加速滤芯20内空气的流动，可在滤芯20内设置风扇(图中未示出)。该风扇可设置在第二光触媒滤网23的下方，较好地靠近第二光触媒滤网23的位置。风扇可产生向上的风力，以加快空气的流动。

尽管以上较多使用了表示结构的术语，例如“滤芯”、“外滤网”、“第一光触媒滤网”、“第二光触媒滤网”等，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种空气净化装置，其特征在于，包括滤芯，所述滤芯的侧壁由外至内依次包括外滤网、第一光触媒滤网，所述滤芯的顶部包括第二光触媒滤网，所述第一光触媒滤网和第二光触媒滤网包括滤网体，所述滤网体填充或附着有光触媒材料；还包括设置于滤芯内的光产生装置，所述第二光触媒滤网的滤网体包括多个相连的网孔，所述网孔内填充有活性炭负载光触媒材料，所述网孔为蜂窝状，所述第一光触媒滤网的滤网体包括多个相连的凸起的折网单元，所述第一光触媒滤网的滤网体包括用于附着有光触媒材料的光触媒滤网层，和设置于所述光触媒滤网层的外层的吸附纤维层，所述光产生装置不接触第二光触媒滤网，所述外滤网为HEPA过滤网。

2.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，还包括设置于所述滤芯侧壁的外部的外壳，所述外壳包括用于空气进入的透气部。

3.根据权利要求2所述的空气净化装置，其特征在于，所述外壳还包括位于安装于第一光触媒滤网侧面的密封部。