CN208627018U - 一种用于空气净化的纳米半导体光催化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于空气净化的纳米半导体光催化装置，包括：铝合金框架；多个并行间隔安装在铝合金框架上的紫外灯；多个安装在铝合金框架端边上的镇流器，镇流器与对应的紫外灯通过导线独立连接；安装在铝合金框架端边上的弹片式电源连接器，弹片式电源连接器与镇流器通过导线连接；两块分别固定在铝合金框架上下端面的纳米半导体光催化板，所述纳米半导体光催化板采用密集多孔的泡沫板作为基板，并在泡沫孔表面喷涂纳米二氧化钛光催化材料。本空气净化的纳米半导体光催化装置，模块化设计，即插即用安装方便，紫外灯数量可调，可避免出现紫外光线死角，能够有效灭菌、去除无机有害气体及无机挥发性气体。

Description

一种用于空气净化的纳米半导体光催化装置

技术领域

本实用新型涉及空气净化设备技术领域，具体涉及一种用于空气净化的纳米半导体光催化装置。

背景技术

近年来日益严重的室内空气污染，刺激了人们对环境净化的需求，如空气净化装备。市面上空气净化装备对污染气体处理普遍采用活性炭过滤技术、高效过滤器技术等。

光催化原理是基于光催化剂在紫外线照射下具有的氧化还原能力而净化污染物。光催化技术作为一种高效、安全的环境友好型环境净化技术，对室内空气质量的改善已得到国际学术界的认可。

现有技术的光催化装置，均是在陶瓷为光催化剂的附着材料，通过设在管催化板中间的紫外灯照射至板上产生光化反应，由于陶瓷材料透气性不好，因此，空气只能从两板之间穿过，与板接触的气流会受到光催化的作用，中间的气流得不到和光催化的作用。例如：实用新型专利CN2393633公开一种光催化氧化空气净化器，其由壳体、壳体内的风扇、表面烧结有TiO2、ZnO催化剂地陶瓷填料箱、网罩、紫外灯、等构成，该空气净化器中的光催化即是：空气流过陶瓷填料箱，与四周相接触的空气流会在紫外灯和催化剂的作用下细菌被杀死，然而在中央的气流不容易发生光催化反应。

此外，光催化装置一般作为净化器中的一个部分，需要与净化器的其它部件配合使用，但是现有技术的光催化装置均不是采用模块化安装，具体使用时，紫外灯和光催化板需要独立安装，安装和拆卸不方便，并且光催化装置一般只配备一根紫外灯，容易形成光线死角，不利于光催化反应。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种用于空气净化的纳米半导体光催化装置，模块化设计，即插即用安装方便，紫外灯数量可调，可避免出现紫外光线死角，能够有效灭菌、去除无机有害气体及无机挥发性气体。

为实现上述技术方案，本实用新型提供了一种用于空气净化的纳米半导体光催化装置，包括：铝合金框架，所述铝合金框架为方形中空结构，铝合金框架的上端面设置有可拆卸的铝合金盖板，铝合金框架四个端边上均开设有安装孔；多个并行间隔安装在铝合金框架上的紫外灯，所述紫外灯横向架空安装在铝合金框架的中部，紫外灯左右端边分别固定在铝合金框架端边设置的安装孔内；多个安装在铝合金框架端边上的镇流器，镇流器的数量与紫外灯的数量相同，每个镇流器与对应的紫外灯通过导线独立连接；安装在铝合金框架内的接线端子排，各个镇流器分别通过导线与接线端子排连接；安装在铝合金框架端边上的弹片式电源连接器，所述弹片式电源连接器与接线端子排通过导线连接；两块分别固定在铝合金框架上下端面的纳米半导体光催化板，所述纳米半导体光催化板采用密集多孔的泡沫板作为基板，并在泡沫孔表面喷涂纳米二氧化钛光催化材料。

优选的，所述纳米半导体光催化板表面均匀开设直径为1-5mm的通孔，通孔内表面喷涂纳米二氧化钛光催化材料。

优选的，所述紫外灯采用产生254nm波长的UVC紫外灯。

优选的，所述铝合金框架内部表面涂覆有绝缘涂料，防止铝合金框架导电，增加本装置使用时的安全性。

优选的，所述铝合金框架内安装有PVC行线槽，镇流器与紫外灯之间的连接导线以及镇流器与接线端子排之间连接的导线均放置在PVC行线槽内。

本实用新型提供的一种用于空气净化的纳米半导体光催化装置的有益效果在于：

1)本用于空气净化的纳米半导体光催化装置采用模块化设计，紫外灯和纳米半导体光催化板均预先固定在铝合金框架上，并采用弹片式电源连接器的电源连接方式给紫外灯供电，使用时，只需插入空气净化装备，使得弹片式电源连接器与安装在空气净化装备的配套触点相触碰即可实现对本纳米半导体光催化装置进行供电，即插即用安装，大大提高安装维护的方便性；

2)本用于空气净化的纳米半导体光催化装置采用多根紫外灯并行间隔排布的设计，并且每根紫外灯均可通过对应的镇流器独立供电，可以根据实际需要安装不同数量的紫外灯，避免出现光照死角，增强净化效果；

3)本用于空气净化的纳米半导体光催化装置中使用的纳米半导体光催化板采用密集多孔的泡沫板作为基板，并在泡沫孔表面喷涂纳米二氧化钛光催化材料，风阻小，与空气接触面积大，通过与紫外线的配合，能够有效地杀灭细菌及微生物、去除空气中挥发性有机和无机化学污染气体，使空气达到健康空气质量标准。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构爆炸示意图。

图2为本实用新型的立体结构爆炸示意图。

图中：1、铝合金框架；2、纳米半导体光催化板；3、紫外灯；4、镇流器；5、弹片式电源连接器；6、铝合金盖板；7、PVC行线槽；8、接线端子排。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。

实施例：一种用于空气净化的纳米半导体光催化装置。

参照图1所示，一种用于空气净化的纳米半导体光催化装置，包括：铝合金框架1、纳米半导体光催化板2、紫外灯3、镇流器4、弹片式电源连接器5和铝合金盖板6，其中铝合金框架1为方形中空结构，铝合金盖板6通过螺丝固定在铝合金框架1的上端面，铝合金框架1四个端边上均开设有安装孔，铝合金框架1内部表面涂覆有绝缘涂料；十根并行间隔排布的紫外灯3横向架空安装在铝合金框架1的中部，紫外灯3左右端边分别固定在铝合金框架1端边设置的安装孔内；十个安装在铝合金框架1端边上的镇流器4，每个镇流器4与对应的紫外灯3通过导线独立连接，镇流器4用于为紫外灯3独立提供电源，本装置中采用多根可独立控制的紫外灯3，可以根据具体的光照要求安装所需数量的紫外灯通过镇流器4独立调节每根紫外灯3的启闭，灵活性强，并且可以避免出现光照死角，增强净化效果，紫外灯3采用产生254nm波长的UVC紫外灯，可以与纳米半导体光催化板2配合实现杀菌、除臭及分解有害气体；安装在铝合金框架1内的接线端子排8，各个镇流器4分别通过导线与接线端子排8连接；安装在铝合金框架1端边上的弹片式电源连接器5，所述弹片式电源连接器5与接线端子排8通过导线连接，弹片式电源连接器5用于接通外部电源，接线端子排8通电后为镇流器4提供电源，使用接线端子排8方便各个镇流器4导线的快速连接，提高组装效率，由于铝合金框架1内的导线数量多，特在铝合金框架1前后两个端边内安装PVC行线槽7，镇流器4与紫外灯3之间的连接导线以及镇流器4与接线端子排8之间连接的导线均放置在PVC行线槽7内，可以防止导线混乱，当内部接线完成后，通过铝合金盖板6盖合即可；两块分别通过螺丝固定在铝合金框架1上下端面的纳米半导体光催化板2，所述纳米半导体光催化板2采用密集多孔的泡沫板作为基板，泡沫板表面均匀开设直径为2mm的泡沫孔，并在泡沫孔表面喷涂纳米二氧化钛光催化材料。

本实施例中，多根紫外灯3平行放置于纳米半导体光催化板2的中央位置，纳米半导体光催化板2呈垂直于空气流动方向固定在铝合金框架1上，这样的优点是使空气流通方向垂直于纳米半导体光催化板2，使大部分空气均能够接触到纳米半导体光催化板2，提高了净化效率，纳米半导体光催化板2采用密集多孔的泡沫板作为基板，基板表面均匀开设直径为2mm的泡沫孔，并在泡沫孔表面喷涂纳米二氧化钛光催化材料，可以在减少风阻的同时扩大与空气的接触面积大，纳米半导体二氧化钛催化材料在吸收能量大于或等于能隙能量的紫外线光照辐射后，价带电子受激发产生电子-空穴对，光生的电子-空穴对向吸附在纳米半导体催化剂表面的物质(H₂O、·OH、O₂等)转移电荷，生成各种强氧化性活性粒子(·OH、O₂ ^-、HO₂·和H₂O₂等)，夺取吸附在TiO₂催化剂颗粒表面的目标降解物质的电子，使其活化，光生电子-空穴对中的离子空穴可与吸附在催化剂表面的H₂O反应生成羟基自由基(·OH),由·OH自由基进一步氧化催化表面的目标物质，并通过一系列的氧化还原反应最终将目标物质降解为CO₂和H₂O等无机小分子，从而有效去除空气中挥发性有机和无机化学污染气体，使空气达到健康空气质量标准。

本空气净化的纳米半导体光催化装置采用模块化设计，紫外灯3和纳米半导体光催化板2均预先固定在铝合金框架1上，并采用弹片式电源连接器5的电源连接方式给紫外灯3供电，使用时，只需插入空气净化装备，使得弹片式电源连接器5与安装在空气净化装备的配套触点相触碰即可实现对本纳米半导体光催化装置进行供电，即插即用安装，大大提高安装维护的方便性。

本实施例中，铝合金框架1上安装多个数量的镇流器4及紫外灯3，镇流器4安装在铝合金框架1上设置的安装孔内并由铝合金盖板6盖覆，由于铝合金盖板6通过螺丝固定在铝合金框架1上，方便镇流器4的安装或者更换，封闭在铝合金框架1内的镇流器4使用过程产生大量的热量，铝合金材料能实现将产生的热量快速传出到铝合金外表面并由空气气流带走，提高本装置的散热性能，同时在铝合金框架1内部表面涂覆绝缘涂料，增加本装置的安全性。

本空气净化的纳米半导体光催化装置的工作原理如下：将本纳米半导体光催化装置作为一个模块整体插装在空气净化器上，空气净化器上的触点与本装置上的弹片式电源连接器5的触点连接，实现供电通路，空气净化器开机启动后，本装置中的镇流器4通过弹片式电源连接器5获得电源点亮紫外灯3，产生紫外光254nm波长的紫外光，可以根据实际要求安装开启紫外灯3的数量，污染空气在空气净化装备的风机带动下通过纳米半导体光催化板2，254nm波长的紫外光可杀死空气中的细菌微生物，纳米半导体光催化板2在紫外线照射下具有的氧化还原能力，把挥发性有机污染物和无机污染物氧化分解还原H₂O、CO₂和其他无害无机化合物，从而净化空气。

以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，但本实用新型不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本实用新型保护的范围。

Claims (5)

1.一种用于空气净化的纳米半导体光催化装置，其特征在于包括：

铝合金框架，所述铝合金框架为方形中空结构，铝合金框架的上端面设置有可拆卸的铝合金盖板，铝合金框架四个端边上均开设有安装孔；

多个并行间隔安装在铝合金框架上的紫外灯，所述紫外灯横向架空安装在铝合金框架的中部，紫外灯左右端边分别固定在铝合金框架端边设置的安装孔内；

多个安装在铝合金框架端边上的镇流器，镇流器的数量与紫外灯的数量相同，每个镇流器与对应的紫外灯通过导线独立连接；

安装在铝合金框架内的接线端子排，各个镇流器分别通过导线与接线端子排连接；

安装在铝合金框架端边上的弹片式电源连接器，所述弹片式电源连接器与接线端子排通过导线连接；

两块分别固定在铝合金框架上下端面的纳米半导体光催化板，所述纳米半导体光催化板采用密集多孔的泡沫板作为基板，并在泡沫孔表面喷涂纳米二氧化钛光催化材料。

2.如权利要求1所述的用于空气净化的纳米半导体光催化装置，其特征在：所述纳米半导体光催化板表面均匀开设直径为1-5mm的通孔，通孔内表面喷涂纳米二氧化钛光催化材料。

3.如权利要求1所述的用于空气净化的纳米半导体光催化装置，其特征在于：所述紫外灯采用产生254nm波长的UVC紫外灯。

4.如权利要求1所述的用于空气净化的纳米半导体光催化装置，其特征在于：所述铝合金框架内部表面涂覆有绝缘涂料。

5.如权利要求1所述的用于空气净化的纳米半导体光催化装置，其特征在于：所述铝合金框架内安装有PVC行线槽，镇流器与紫外灯之间的连接导线以及镇流器与接线端子排之间连接的导线均放置在PVC行线槽内。