CN2565456Y - 高效光触媒空气净化装置 - Google Patents
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Abstract
高效光触媒空气净化装置由机壳、进风门、初级过滤网、风机电机、贯流式叶轮、导向蜗壳、顶部带有导风栅板的出风斗、光触媒侧网、光触媒下层滤网、光触媒中层滤网、光触媒上层滤网、光触媒栅条、紫外线灯、机壳出风口、电路板及控制面板等连接构成。该装置通过采取从机壳两侧进风，采用两组贯流式风机、顶部带有导风栅板的出风斗、三层光触媒滤网及光触媒栅条等结构形式，很好地解决了空气流速流量问题和空气与光触媒体的接触面问题；通过采用合适的光触媒材料，很好地解决了光催化剂在承载体上的固定问题；通过采用无臭氧产生的紫外线灯，很好地解决了臭氧超标问题。这些问题的解决，改善了空气净化效果，提高了空气净化质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种对空气进行过滤除尘、杀菌消毒和除却臭气异味的净化处理装置，进一步是指一种高效光触媒空气净化装置。
背景技术
在现有的空气净化装置中，使用较多的一类是采用臭氧发生器加紫外线灯的结构，它利用臭氧的强氧化作用对空气中的细菌进行分解，并借助紫外线灯对流动的空气进行杀菌。但臭氧发生器所产生的臭氧具有刺鼻的气味。一般情况下需人避开再进行消毒，不便使用在人多活动频繁的地方；此外，臭氧发生器产生的臭氧所起的作用的范围也有限， 因而对空气消毒杀菌的效果并不很佳。故此，便有采用光触媒(光催化剂)的另一类空气净化装置出现。它是利用光催化工作原理，使光触媒体在紫外线的照射下，因晶体表面游离电子和孔穴的生成而具有极强的光氧化还原功能，可以氧化分解多种有机有毒化合物(如甲醛、苯系物、氨气、氮氧化合物等)，同时它还结合利用紫外光具有极强的杀菌功能且不需清洗和不会产生二次污染的特点，这样制得的光触媒空气净化装置，具有采用臭氧发生器加紫外线灯结构的空气净化装置及其它类空气净化器不可替代的功能和特点，越来越得到生产厂家和用户的重视。
但是，现有光触媒空气净化装置还存在着净化效果不够理想的问题，这主要是由于下述问题未能很好地加以解决：(1)空气流速流量问题：由于结构设计不合理，导致流经装置内部时的流速不合理，要么流速太快，使得光催化反应时间太短，达不到良好的净化效果，要么则是滤网风阻太大，使得空气流速太慢，或者是进风量太小，这样在单位时间内净化的空气量小，也达不到良好的净化效果。(2)空气与光触媒的接触面问题：从理论上说，在净化装置有限的空间内，空气与光触媒体接触的表面积越大则净化效果越好，但是空气净化装置一般采用的风机为轴流式风机，又由于装置内部体积所限，使得风机出风口与光触媒体的接触面很小，这也就限制了光催化作用的净化效果。(3)光催化剂在承载体上如何固定的结构形式问题：现有空气净化装置的光触媒体大多选用蜂窝网状表面涂敷光催化粉体做成，这种结构形式的光触媒体的弊端是，粉体容易堵塞网状物上的孔而增大风阻，且涂敷不均匀，易掉粉，这样势必影响光催化作用的净化效果，而若在光催化粉体中掺入有机粘接剂，也会影响光催化效果。(4)臭氧超标问题：有的净化装置采用的紫外线灯还兼而产生臭氧，容易发生臭氧超标而破坏空气质量，实际上也就影响了空气净化效果。
发明内容
本实用新型的目的，乃是为了解决现有光触媒空气净化装置由于上述几个方面的原因而造成净化效果不够理想的问题，提供一种净化效果显著改善的高效光触媒空气净化装置。
本实用新型的解决方案如下。它仍然包括有一机壳、安装在机壳侧面可灵活拆装的进风门、嵌设在进风门内侧槽中可灵活拆装的初级过滤网、装在进风门后方机壳内的风机、开设在机壳上的出风口、在机壳内外装设的对风机和紫外线灯联合进行电控的电路板和控制面板，而本实用新型在结构上的特征之处是，进风门的数量为两个，它们左、右各一个分别设置在机壳两侧下方，风机数量为两组，它们左、右各一组且风机轴向与进风门相平行，每组风机均由风机电机、贯流式叶轮及导向蜗壳连接构成，风机顶部开口上方的机壳内装有固定在导向蜗壳上的顶部带有导风栅板的出风斗，出风斗上方的机壳内装有由四块周壁侧网连接构成并固定在出风斗上的开设有高密度网孔且承载有光催化剂的光触媒侧网，在光触媒侧网围成的光催化反应室空间内装设有三层均具有高孔隙率且从下层到上层其PPI值由小到大而厚度由厚到薄的承载有光催化剂的光触媒下层滤网、光触媒中层滤网及光触媒上层滤网，在光触媒中层滤网分别与光触媒下层滤网和光触媒上层滤网之间的光催化反应室内均装设有紫外线灯，三层光触媒滤网上均固定有承载了光催化剂的光触媒栅条，开设在机壳上的出风口位于光触媒侧网上方的机壳四周侧壁。
本实用新型在上述技术解决方案的基础上，其光触媒侧网可采用以硅藻土为光触媒载体而以纳米二氧化钛为光催化剂并将两者结合经高温烧制而成的光触媒材料制成；其上、中、下三层光触媒滤网均可采用以海棉状镍合金网为光触媒载体而以纳米二氧化钛为光催化剂并采用化学方法将纳米二氧化钛紧密地与海绵状镍合金网均匀结合的光触媒材料制成；其光触媒栅条可采用以镍合金栅条为光触媒载体而以纳米二氧化钛为光催化剂并采用化学方法将纳米二氧化钛紧密地与镍合金栅条均匀结合的光触媒材料制成；其紫外线灯可采用无臭氧产生的紫外线灯。
具有上述结构的本实用新型的工作流程为：在两台贯流式风机的运转作用下，大量的空气流被吸进机壳两下侧进风门的进风口，先通过初级过滤网过滤掉灰尘和纤维物，然后贯输过下、中、上三层光触媒滤网，除尘并降解气体中的有害物，同时通过三层光触媒滤网之间的紫外线灯的照射，在四壁光触媒侧网围成的反应室内进行充分的光催化氧化反应，清除空气中的甲醛、苯、氨等有机挥发性气体，并杀死空气中的细菌、病毒，最后成为净化空气从光触媒侧网上方的机壳四壁出风口向四周送出。
本实用新型由于其结构设计合理，很好地解决了现有光触媒空气净化装置存在着的前述几方面的问题，因而获得了较为理想的空气净化效果，可广泛应用于室内空气净化，也可应用于治理工业废气。其净化效果主要体现在：(1)很好地解决了空气流速流量问题：空气从整机两侧下部进入，比较单侧进入的进风量大，两台贯流式风机组成的风机室大大提高了空气流量，风机出口面积大，且由顶部带有导风栅板的出风斗定向出风，将气体均匀洒向光催化反应室四壁和穿过滤网，空气最大面积地与光触媒侧网和光触媒滤网相接触，增大了反应面积，提高了化解效率，从而保证了100％的空气被净化；下、中、上三层光触媒滤网的设置，以及三层滤网的PPI值和厚度规格设计的不相同，起到有效地控制风速和反应时间的作用，空气流过三层滤网后的风速可控制为0.5M/S～1.0M/S，且达到良好的净化效果。(2)很好地解决了空气与光触媒体的接触面问题：顶部带有导风栅板的出风斗以及滤网分三层设置，都起到增大空气与光触媒体接触面的作用；光触媒侧网上的高密度网孔，不仅起导流作用，还增加了反应降解有害物的面积；三层光触媒滤网上固定的光触媒栅条，其作用一是在不增加光触媒滤网面积和不增加光照的前提下，增大空气与光触媒体的反应面积，二是增加网内风压，使风量更均匀地通过光触媒滤网；上述空气与光触媒体接触面的增大，都使净化效果得以改善。(3)很好地解决了光催化剂在承载体上固定的结构形式问题：光触媒侧网采用硅藻土与纳米二氧化钛结合经高温烧制成的光触媒材料，以及三层光触媒滤网和光触媒栅条分别采用海绵状镍合金网和镍合金栅条与纳米二氧化钛经化学方法紧密均匀结合制成的光触媒材料，比之采用蜂窝网状物表面涂敷光催化粉体做成的光触媒材料，其光催化剂在承载体上结合均匀牢固，不会掉落，也不会堵塞网孔，这就保证了反应室内良好的光催化效果，特别是侧网上的硅藻土的吸附性强，增强了对有害气体的清除能力。(4)反应室内采用无臭氧产生的紫外线灯，这就不存在臭氧超标的问题，保证了净化空气的质量。
附图说明
图1为本实用新型一种具体结构的正向带局剖视图；
图2为图1本实用新型的右向带局剖视图；
图3为图1本实用新型中由光触媒侧网围成的光催化反应室的内部结构图；
图4为图3中光催化反应室的空气路径图。
具体实施方式
参见图1至图4。本实用新型仍然包括现有一般空气净化器具有的机壳18、安装在机壳18侧面可灵活拆装的进风门1、嵌设在进风门1内侧槽中可灵活拆装的初级过滤网2、装在进风门1后方机壳18内的风机、开设在机壳18上的出风口16、在机壳18内外装设的对风机和紫外线灯联合进行电控的电路板13和控制面板14，而本实用新型在结构上的特征之处是，进风门1的数量为两个，它们左、右各一个分别设置在机壳18两侧下方，风机数量为两组，它们左、右各一组且风机轴向与进风门1相平行，每组风机均由风机电机3、贯流式叶轮4和导向蜗壳5连接构成，风机顶部开口上方的机壳18内装有固定在导向蜗壳5上的顶部带有导风栅板61的出风斗6，出风斗6上方的机壳18内装有由四块周壁侧网连接构成并固定在出风斗6上的开设有高密度网孔且承载有光催化剂的光触媒侧网12，在光触媒侧网12围成的光催化反应室空间内装设有三层均具有高孔隙率且从下层到上层其PPI值由小到大而厚度由厚到薄的承载有光催化剂的光触媒下层滤网8、光触媒中层滤网9及光触媒上层滤网10，在光触媒中层滤网9分别与光触媒下层滤网8和光触媒上层滤网10之间的光催化反应室内均装设有一支紫外线灯7，三层光触媒滤网8、9、10上均固定有承载了光催化剂的光触媒栅条11，开设在机壳18上的出风口16位于光触媒侧网12上方的机壳18四周侧壁。
本实用新型的光触媒侧网12、三层光触媒滤网8、9、10以及光触媒栅条11所采用的光触媒材料已于前述，紫外线灯7可采用无臭氧产生的紫外线灯。光触媒侧网12采用孔隙率大于80％、PPI值为90～100、厚度为3mm的光触媒蜂窝网状体；光触媒下层滤网8采用孔隙率大于95％、PPI值为60、厚度为2.5mm的光触媒网状体；光触媒中层滤网9采用孔隙率大于95％、PPI值为70、厚度为2.0mm的光触媒网状体；光触媒上层滤网10采用孔隙率大于95％、PPI值为80～90、厚度为1.5mm的光触媒网状体。上述技术规格，进一步确保了光催化氧化反应时间和反应量。
本实用新型的三层光触媒滤网8、9、10上固定的光触媒栅条11在空间的位置相互错开，其作用不仅增加了光触媒与气体的接触面积，而且减缓了空气在网面中的流速。三层光触媒滤网8、9、10之间的紫外线灯7的装设可与滤网面相平行，使灯光垂直照射，达到最佳催化效率。为了进一步提高空气净化质量，还可在光触媒侧网12与出风口 16之间的机壳18内装设负离子发生器17，该负离子发生器17可市购。为了方便本实用新型装置移动位置，可在机壳18底端部装设滚轮15。控制面板14与电路板13上的单片机等一起，可进行工作定时0～99小时控制或不定时控制，并可调节风量、进行遥控手控选择、提示清洗初级滤网、进行故障告警及开门自动掉电等，此为现有技术，故不详述。
Claims (5)
1、一种高效光触媒空气净化装置，包括有一机壳、安装在机壳侧面可灵活拆装的进风门、嵌设在进风门内侧槽中可灵活拆装的初级过滤网、装在进风门后方机壳内的风机、开设在机壳上的出风口、在机壳内外装设的对风机和紫外线灯联合进行电控的电路板和控制面板，其特征在于，进风门的数量为两个，它们左、右各一个分别设置在机壳两侧下方，风机数量为两组，它们左、右各一组且风机轴向与进风门相平行，每组风机均由风机电机、贯流式叶轮及导向蜗壳连接构成，风机顶部开口上方的机壳内装有固定在导向蜗壳上的顶部带有导风栅板的出风斗，出风斗上方的机壳内装有由四块周壁侧网连接构成并固定在出风斗上的开设有高密度网孔且承载有光催化剂的光触媒侧网，在光触媒侧网围成的光催化反应室空间内装设有三层均具有高孔隙率且从下层到上层其PPI值由小到大而厚度由厚到薄的承载有光催化剂的光触媒下层滤网、光触媒中层滤网及光触媒上层滤网，在光触媒中层滤网分别与光触媒下层滤网和光触媒上层滤网之间的光催化反应室内均装设有紫外线灯，三层光触媒滤网上均固定有承载了光催化剂的光触媒栅条，开设在机壳上的出风口位于光触媒侧网上方的机壳四周侧壁。
2、根据权利要求1所述的高效光触媒空气净化装置，其特征在于，光触媒侧网采用以硅藻土为光触媒载体而以纳米二氧化钛为光催化剂并将两者结合经高温烧制而成的光触媒材料制成；其上、中、下三层光触媒滤网均采用以海棉状镍合金网为光触媒载体而以纳米二氧化钛为光催化剂并采用化学方法将纳米二氧化钛紧密地与海绵状镍合金网均匀结合的光触媒材料制成；其光触媒栅条采用以镍合金栅条为光触媒载体而以纳米二二氧化钛为光催化剂并采用化学方法将纳米二氧化钛紧密地与镍合金栅条均匀结合的光触媒材料制成；其紫外线灯采用无臭氧产生的紫外线灯。
3、根据权利要求1或2所述的高效光触媒空气净化装置，其特征在于，光触媒侧网采用孔隙率大于80％、PPI值为90～100、厚度为3mm的光触媒蜂窝网状体；光触媒下层滤网采用孔隙率大于95％、PPI值为60、厚度为2.5mm的光触媒网状体；光触媒中层滤网采用孔隙率大于95％、PPI值为70、厚度为2.0mm的光触媒网状体；光触媒上层滤网采用孔隙率大于95％、PPI值为80～90、厚度为1.5mm的光触媒网状体。
4、根据权利要求1或2所述的高效光触媒空气净化装置，其特征在于，三层光触媒滤网上固定的光触媒栅条在空间的位置相互错开。
5、根据权利要求1或2所述的高效光触媒空气净化装置，其特征在于，在光触媒侧网与出风口之间的机壳内装设有负离子发生器。
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