WO2006111088A1 - Filtre photocatalytique utilise dans un ordinateur - Google Patents

Description

一种用于计算机的光触媒过滤器 技术领域

本发明涉及对有害气体的过滤处理， 更具体指一种用于计算机的 光触媒过滤器， 该过滤器能巧妙地安装于计算机或类似设备中， 清除 室内空间或个人身边的空气污染物， 达到空气洁净的目的。 背景技术

人们知道， 长期接触污染的空气， 会降低人体呼吸系统免疫力， 使喉头炎、 支气管炎、 心肺病的发病率增加， 而居家室内装潢中的挥 发性有机化合物（VOC) , 如甲苯、 苯、 二甲苯、 氨、 二氧化硫、 二氧 化氮、 四氯化氮、 三氯乙烯、 四氯乙烯、 氯仿、 I ,²-二甲苯、 1 , 3·二 氯苯、 乙苯、 曱苯等， 极易造成人体白血病、 癌症、 慢性中毒及急性 中毒等现代文明疾病。

根据 2001 年国家及建设部发布的 《民用建筑工程室内环境污染 控制规范》 ， 对因建筑、 装饰和家具造成的室内环境污染进行严格控 制和管理。 然而， 至今为止， 我国乃至于全球其他任何国家在使用新 装修室内以及新车辆内仍可发现长期存着挥发性有机污染物（VOC ) _r 这些挥发性有机污染物不断地从各种装饰物品， 如沙发、 座椅、 车顶 棚、 塑料件、 橡胶件、 涂料等不断散发出来， 对人体健康造危害。 与 此相关的受污染环境还有火车箱内、 轮船、 潜艇、 航空器、 医院、 大 厦等密闭或半密闭空间内。

此外， 在现代生活中， 个人计算机几乎随着人类的活动范围而随 处可见， 个人计算机在为人们服务的同时， 它也在室内不断地产生一 些对人体健康造成危害的气体。

本申请人近期曾提出一种能消除上述有害气体的空气过滤装置， 该空气过滤装置通常是固定安装于室内， 它能有效地去除对人身产生 致命危害的挥发性有机化合物。 但它的结构较为复杂， 而且不便于随 身携带， 没有能较好地利用已经非常普及的个人台式计算机或随身携 带的手提计算机中具有风扇的来简化过滤器的结构。 发明内容

本发明的目的是提供一种用于计算机的光触媒过滤器， 该过滤器 能充分利用个人计算机的普及优势， 以及内部的既有结构， 来消除对 人身产生致命危害的挥发性有机化合物。

为了实现上述目的， 本发明采用如技术方案：

一种用于计算机的光触媒过滤器， 包括：

至少一层金属网状结构过滤网， 其表面附着有光触媒材料， 所述 过滤网设置于所述计算机主机内部并靠近所述计算机主机的通气口附 近； 以及

至少一个紫外线灯管， 设置于所述过滤网附近。

比较好的是， 所述过滤网为锐钛型纳米二氧化钛十二面立体金属 网状骨架结构过滤网， 其包含骨架结构和填设在所述骨架结构内的十 二面立体金属网状结构海绵填料， 所述海绵填料的表面加载有锐钛型 二氧化钛纳米材料作为光触媒材料。

比较好的是， 所述通气口处设置有一个将所述计算机主机内部空 气排向所述通气口的排气扇， 进一步包括一个滤尘器， 并且所述过滤 网比所述滤尘器更为靠近所述通气口， 所述排气扇位于所述过滤网与 所述滤尘器之间。

比较好的是， 所述通气口处设置有一个将空气吸入所述计算机主 机内部的排气扇， 进一步包括一个滤尘器， 并且所述滤尘器比所述过 滤网更为靠近所述通气口， 所述排气扇位于所迷过滤网与所述滤尘器 之间。

比较好的是， 所述排气扇为所述计算机主机原有部件。

比较好的是， 所述过滤网呈圆形柱状体， 或者， 所述过滤网呈矩 形柱状体， 或者， 所述过滤网为一垂直截面形状呈不规则或规则多边 形的柱状体。

比较好的是， 所述紫外线灯管为中压紫外线灯、 高压汞灯， 黑光 灯、 紫外线杀菌灯中的任何一种或者它们的组合。 更好的是， 所述紫 外线灯管发射的紫外线波长在 380nm- 250nm之间。

在本发明的上述技术方案中， 该光触媒过滤器安装于计算机通气 口处并且包括了锐钛型纳米二氧化钛十二面立体金属网状结构过滤 网， 过滤网中间留有夹层、 至少一只紫外线灯管、 紫外线灯管置于过 滤网中间的夹层内、 滤尘器以及排气扇， 滤尘器和排气扇均与过滤网 平行设置。 位于个人计算机中的过滤器， 一方面能将室内的对人身产 生致命危害的挥发性有机化合物质去除， 同时也能将个人计算机本身 所产生的有机化合物质去除； 另一方面能充分利用个人计算机的内部 结构以及普及优势， 使得过滤器的成本、 制造更为合理， 同时也使使 个人计算机的使用者处于绿色环保和清新的环境中， 正可谓一举两 得。 附图说明

图 1为通常的台式计算机主机结构示意图。

图 2为通常的笔记本计算机主机结构示意图。

图 3为通常的电讯交换机结构示意图。

图 4为本发明过滤器安装于计算机的排气口结构示意图。

图 5为本发明的过滤器安装于计算机的进气口结构示意图。 具体实施方式

为进一步说明本发明的上述目的、 技术方案和效果， 以下通过实 施例结合上述各图对本发明进行详细的描述。

请先参阅图 1 - 3 所示， 众所周知， 无论是台式计算机， 还是笔 记本计算机， 还是电讯交换机或其他的类型的设备， 它们主机上通常 设有排气口 10, 有的还设有进气口 11， 以便散热用。 台式计算机和 交换机通常置于室内， 它们在工作或不工作时也散发出对人体致命危 害的挥发性有机化合物质， 其本身也是室内的一个污染源。 而笔记本 计算机这个 ^λ、

为了便于对本发明有更好地理解， 下面先对二氧化钛的相关性能 作如下介绍：

二氧化钛的光催化特性在 19"72 年由日本藤屿昭教授发现， 至今 已得到广泛的研究和应用。光催化的基本原理是： 当半导体氧化物（如 二氧化钛） 纳米粒子受到大于禁带宽度能量的光子照射后， 电子从价 带跃迁到导带， 产生了电子-空穴对， 电子具有还原性， 空穴具有氧 化性， 空穴与氧化物半导体纳米粒子表面的 ΟΗ-反应生成氧化性很高 的 ΟΗ自由基， 活泼的 ΟΗ自由基可以把许多难降解的有机物氧化为 CO: 和 H₂0等无机物。 因此， 纳米二氧化钛不但可广泛用于对燃料废水、 ^药废水、 表面活性剂、 含氮有机物、 氯化物、 氟利昂、 工业酸洗废 氷以及含油废水等的光催化降解， 把其降解为 C0₂、 H₂0和其他 j、分子 无机物； 同时， 还能对空气中的挥发性有机化合物（VOC)， 如曱醛、 笨、 二曱苯、 氨、 二氧化硫、 二氧化氮、 四氯化氮、 三氯乙烯、 四氯 乙烯、 氯仿， 1， 2 -二氯苯， 1， 3 -二氯苯、 乙苯、 曱苯等进行降解。

下面请再结合图 4、 5所示， 该光触媒过滤器 20安装于计算机主 机内通气口处， 且包括：

锐钛型纳米二氧化钛十二面立体金属网状结构过滤网 21 , 过滤网 中间留有夹层 2² , 过滤网 21可以设为一体结构， 也可以设为分体结 构；

至少一只紫外线灯管 23, 紫外线灯管 23置于过滤网中间的夹层 22内， 紫外线灯管 23的数量多少根据实际需要来设置；

滤尘器 24以及排气扇 25， 滤尘器 24和排气扇 25均与过滤网 21 平行设置， 在实际设计和生产时， 滤尘器 24 为新增加的部件， 而排 气扇则可利用计算机主机内部原有的部件。 利用计算机主机内的气扇 解决了过滤器需要风扇被动吸气的要求， 使空气穿过光触媒过滤器 20。 而各种计算机主机的金属或塑料机壳正好可以将紫外线灯管发出 的 250nm-380nm波长紫外线遮挡在机壳内， 不会直接或间接照射或影 响到人体。

当计算机的通气口为排气口时 （见图 4 ) , 所述的锐钛型纳米二 氧化钛十二面立体金属网状结构过滤网 21置于近排气口处；

此时， 所述的滤尘器 置于原理排气口处；

所述的排气扇 25置于过滤网 21与滤尘器 24之间，即，过滤网 21、 排气扇 25、 滤尘器 ²⁴从左到右顺序设置；

当计算机的通气口为进气口时（见图 5 )

所述的滤尘器 24置于近进气口处；

所述的锐钛型纳米二氧化钛十二面立体金属网状结构过滤网 21 置于原理进气口处；

所述的排气扇 25置于过滤网 21与滤尘器 24之间，即，过滤网 21、 排气扇 25、 滤尘器 24从左到右顺序设置；

所述的锐钛型纳米二氧化钛十二面立体金属网状结构过滤网 21 为一矩形柱状体或片状体。

当然， 所述的锐钛型纳米二氧化钛十二面立体金属网状结构过滤 网 21 也可为一圃形柱状体或片状体， 或者所述的锐钛型纳米二氧化 钛十二面立体金属网状结构过滤网 21 为一垂直截面形状呈不规则或 规则的多边形的柱状体或片状体。

紫外线灯管 23 为中压紫外线灯、 高压汞灯、 黑光灯、 紫外线杀 菌灯的任何一种。 紫外线灯管 23 的数量可根据需要来设定， 可以设 置三根灯管、 四根灯管等。

需要说明的是， 本发明的光触媒过滤器 20 中的锐钛型纳米二氧 化钛十二面立体金属网状结构过滤网 21 由两部分組成， 一部分是十 二面立体金属网状骨架结构海绵填料， 另一部分就是支撑该填料的骨 架结构， 十二面立体金属网状骨架结构海绵填料就填设于填料骨架结 构内。 骨架结构是对十二面立体金属网状骨架结构海绵填料进行固定 和支撑、 十二面立体金属网状骨架结构海绵填料的表面加载了锐钛型 ( Antase, 简称 A型）二氧化钛纳米材料， 并形成稳定牢固的结构， 持久耐用， 不易脱落。

本发明触媒过滤器 20 采用 stalfoam Products Inc. 公司 的固定式纳米二氧化钛 MP-Ti-05十二面立体金属网状交连骨架结构 填料为载体， 该十二面立体金属网状骨架结构填料的气孔数为 ⁴ H>i (一英寸长度内由 4个气孔结构）至 100 ppi (一英寸长度内由 100 个气孔结构） , 形成 900m²/m³ ~ 1600Qm²/m³的；^比表面积。 因此， 该空气过滤装置中的填料与污染空气的接触面积大， 过滤有机化合物 的效率高。 在传统的纳米二氧化钛光触媒应用中， 没有固定载体来固 定住纳米二氧化饮粉末， 因此多用胶状物 （如美国 Lennox公司） ， 或磷石灰（如日本大金空调 Optical Cleale 空气净化器） 等将另 一种材料在湿润状态下与纳米二氧化钛混合， 然后涂在网纱上面， 待 混合材料干燥后当作过滤使用， 该过滤比表面积只有本发明的 1/ 60 ~ 1/200。

本发明的触媒过滤器 20启动后， 排气扇 25进行强制通风， 带有 V0C污染物的空气从通气口被吸入或排出计算机的过滤器 20中， 过滤 器 20中的紫外线灯管 23为锐钛型纳米二氧化钛十二面立体金属网状 结构过滤网 21 的光催化作用提供稳定、 持续的紫外光， 该紫外光的 波长为 380nm-250nm之间， 该紫外灯光源 23可以选用中压紫外线灯、 高压汞灯、 黑光灯机紫外线杀菌灯灯， 紫外线灯管 23 —般由逆变电 源 DC6V-12 或 AC100-120V、 AC220-240V, AC380-440 等配套提供获 得高频电源， 通过根据灯管长度、 灯管功率和紫外线辐照强度不同， 其管电压可由 100V至 1500V, 或更高， 频率一般为 2QKhz以上。 带有

VOC污染物的空气经过纳米二氧化钛金属网状骨架结构填料后， voc将 被紫外线照射的纳米二氧化钛光催化作用被有效快速地分解， 被消除 了 VOC的净化空气将从出口端排除， 达到空气中 voc的强效过滤效 果。 而锐钛型纳米二氧化钛在去除各种有害物质时， 其效果并不会減 弱或消失； 只要有持续的紫外线照射， 锐钛型纳米二氧化钛会不断地 产生正价光电子空穴进而氧化有机物及切断有害无机物的价链结构。

当然， 本技术领域中的普通技术人 应当认识到， 以上的实施 例仅是用来说明本发明， 而并非用作对本发明的限定， 只要在本发 明的实质精神范围内， 对以上所述实施例的变化、 变型都将落在本发 明权利要求书的范围内。

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Claims

权 利 要 求

1、 一种用于计算机的光触媒过滤器， 其特征在于， 包括： 至少一层金属网状结构过滤网， 其表面附着有光触媒材料， 所述 过滤网设置于所述计算机主机内部并靠近所述计算机主机的通气口附 近； 以及

至少一个紫外线灯管， 设置于所述过滤网附近。

2、 如权利要求 1所述的光触媒过滤器， 其中， 所述过滤网为锐钛 型纳米二氧化钛十二面立体金属网状骨架结构过滤网， 其包含骨架结 构和填设在所述骨架结构内的十二面立体金属网状结构海绵填料， 所 述海绵填料的表面加载有锐钛型二氧化钛纳米材料作为光触媒材料。

3、 如权利要求 1所述的光触媒过滤器， 其中， 所述通气口处设置 有一个将所述计算机主机内部空气排向所述通气口的排气扇， 进一步 包括一个滤尘器， 并且所述过滤网比所述滤尘器更为靠近所述通气 口， 所述排气扇位于所述过滤网与所述滤尘器之间。

4、 如权利要求 1所述的光触媒过滤器， 其中， 所述通气口处设置 有一个将空气吸入所述计算机主机内部的排气扇， 进一步包括一个滤 尘器， 并且所述滤尘器比所述过滤网更为靠近所述通气口， 所述排气 扇位于所述过滤网与所述滤尘器之间。

5、 如权利要求 3或 4所述的光触媒过滤器， 其中， 所述排气扃为 所述计算机主机原有部件。

6、 如权利要求 5所述的光触媒过滤器， 其中， 所述过滤网呈圆形 柱状体。

7、 如权利要求 5所述的光触媒过滤器， 其中， 所述过滤网呈矩形 柱状体。

8、 如权利要求 5所述的光触媒过滤器， 其中， 所述过滤网为一垂 直截面形状呈不规则或规则多边形的柱状体。

9、 如权利要求 1所述的光触媒过滤器， 其中， 所述紫外线灯管为 中压紫外线灯、 高压汞灯， 黑光灯、 紫外线杀菌灯中的任何一种或者 它们的组合。

10、 如权利要求 8 所述的光触媒过滤器， 其中， 所述紫外线灯管 发射的紫外线波长在 380nm- 250nm之间。