一種應用于室內(nèi)的轉(zhuǎn)輪式光催化空氣凈化裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及空氣凈化裝置，一種應用于室內(nèi)的轉(zhuǎn)輪式光催化空氣凈化裝置，包括外殼(1)、轉(zhuǎn)動軸(2)、馬達(3)、紫外燈(4)、夾具(7)，紫外燈(4)和夾具(7)間隔布置在轉(zhuǎn)動軸表面上，夾具通過壓緊式固定方式固定條帶狀光催化劑載，條帶狀光催化劑沿外殼徑向分布、長度小于外殼半徑。本發(fā)明的轉(zhuǎn)輪式光催化空氣凈化裝置可用于多種場合，例如可用于新裝修的居室、辦公樓、生產(chǎn)車間等。本發(fā)明中設(shè)有的夾具、紫外燈設(shè)在轉(zhuǎn)動軸表面、以及條帶狀光催化劑載，大幅提高裝置內(nèi)部的空間利用率，增加了污染氣體與催化劑的接觸面積和接觸頻率，有效提高了污染物和光催化劑之間的傳質(zhì)效率，適于各種場合的使用，其次提高了紫外燈的利用效率。
【專利說明】一種應用于室內(nèi)的轉(zhuǎn)輪式光催化空氣凈化裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及空氣凈化裝置，尤其涉及了一種應用于室內(nèi)的轉(zhuǎn)輪式光催化空氣凈化
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]社會的不斷發(fā)展使人們越來越多地享受到經(jīng)濟、科技帶來的舒適和便捷，但也同時將人類推向資源衰竭、環(huán)境惡化的尷尬境地。
[0003]在當今社會，“室內(nèi)空氣污染”被認為是繼“煤煙型”、“光化學煙霧型”污染后的第三大類污染。世界衛(wèi)生組織公布的《2002年世界衛(wèi)生報告》中表明:全世界近一半的人處于室內(nèi)空氣污染中，已引起35.7%的呼吸道疾病、22%的慢性肺炎和15%的氣管炎、支氣管炎和肺癌均由室內(nèi)空氣污染引起，室內(nèi)環(huán)境污染已與高血壓、高膽固醇及肥胖癥等共同列為人類健康的十大殺手。此外，隨著社會發(fā)展，人們在室內(nèi)的時間越來越長(已達80-90 % )，而建筑節(jié)能、室內(nèi)保溫、空調(diào)使用等，使室內(nèi)環(huán)境的密封性更好，VOCs (VolatileOrganic Compounds,揮發(fā)性有機化合物)滯留在室內(nèi)的時間增長，進一步增強了其對室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響。
[0004]室內(nèi)空氣污染物品種繁多，包括V0Cs(如甲醛、甲苯)及放射性氡污染等，其中以VOCs的污染最為普遍，危害最大，受到的關(guān)注也最大。長期暴露于含有VOCs污染的環(huán)境中，可引起呼吸系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)功能異常，并可損傷DNA，具有致癌作用，是引發(fā)人們患建筑物綜合癥和建筑物關(guān)聯(lián)癥(Building-related Illness)的主要原因。
[0005]綜上，隨著社會的發(fā)展，室內(nèi)空氣質(zhì)量與人類健康的關(guān)系越來越密切，室內(nèi)空氣污染的治理，尤其是甲苯等VOCs的去除及控制已經(jīng)迫在眉睫。
[0006]而現(xiàn)有的凈化設(shè)備光催化劑與污染氣體之間的接觸頻率低，污染物擴散到光催化劑表面的傳質(zhì)效率低，以至于不能徹底的去除VOCs ;同時，光催化劑的受光面不夠。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供了一種應用于室內(nèi)的轉(zhuǎn)輪式光催化空氣凈化裝置，該裝置利用光催化原理對居室內(nèi)或辦公場所等密閉場所的污染空氣進行凈化，提高居室或辦公場所的空氣質(zhì)量，保障人員、居民的身體健康。通過轉(zhuǎn)輪式的裝置布置，有效提高了光催化劑與污染氣體之間的接觸頻率，并提高了污染物擴散到光催化劑表面的傳質(zhì)效率；同時，這種轉(zhuǎn)輪式的布置也最大程度的提高了光催化劑的受光面，提高了紫外光的有效利用率。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決:
[0009]一種應用于室內(nèi)的轉(zhuǎn)輪式光催化空氣凈化裝置，包括外殼、轉(zhuǎn)動軸、馬達、紫外燈，外殼軸向中間設(shè)有轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動軸一端設(shè)有馬達，外殼內(nèi)側(cè)設(shè)有紫外燈，外殼內(nèi)側(cè)還設(shè)有夾具，紫外燈和夾具間隔布置在轉(zhuǎn)動軸表面上，夾具上固定條帶狀光催化劑載體，條帶狀光催化劑載體沿轉(zhuǎn)動軸徑向分布、長度小于外殼半徑，夾具的長度與外殼厚度相同。
[0010]室內(nèi)環(huán)境中氣態(tài)污染物降解領(lǐng)域，一個顯著的特點就是物系濃度低、氣體處理量大。要想獲得較高的降解效率，必須有效提高光催化劑與氣態(tài)污染物的接觸頻率。而光催化降解技術(shù)，則是一個典型的氣固兩相催化反應，催化反應必須在紫外光照射的情況下，才能發(fā)生。本發(fā)明中外殼為轉(zhuǎn)輪式外殼。本發(fā)明中設(shè)有的夾具、紫外燈設(shè)在轉(zhuǎn)動軸表面、以及利用條帶狀負載催化劑作為氣體的驅(qū)動裝置，這些結(jié)構(gòu)應用于室內(nèi)環(huán)境中低濃度的氣態(tài)污染物的降解，有效提高了污染物和催化劑之間傳質(zhì)效率，使得催化劑和氣態(tài)污染物之間實現(xiàn)充分的接觸，其次提高了紫外燈的利用效率，在同等的紫外光照射強度下，最大程度的提高催化劑的受光面。
[0011]為增強紫外光的利用效率，外殼內(nèi)表面設(shè)置反光膜。反光膜將照射其上的光線反射回轉(zhuǎn)輪式反應倉內(nèi)，再次對反射光線進行利用，進一步降低了能耗，提高了凈化效率。
[0012]光催化劑為商用或自制的納米級T12、貴金屬或非金屬改性的T12光催化劑，并通過以下方法在載體上進行負載:使用去離子水、乙醇或兩者的混合溶液為溶劑，納米T12在懸濁液中的質(zhì)量分數(shù)為1-20%，超聲分散5-30min后，直接將條帶狀的催化劑載體浸入T12懸濁液進行負載，涂覆完成后，將催化劑于80°C烘干處理2-8小時，催化劑涂覆過程重復3_5次。
[0013]作為優(yōu)選，夾具通過壓緊式固定方式固定條帶狀光催化劑載體。
[0014]作為優(yōu)選，夾具上夾裝帶狀光催化劑載體，條帶狀光催化劑載體為活性炭布或玻璃纖維絲或聚酯纖維或聚丙烯纖維布，條帶狀光催化劑載體負載光催化劑。為提高凈化效率同時保障設(shè)備穩(wěn)定運行，條帶狀光催化劑載選用具有彈性的條帶狀材料，條帶狀光催化劑載為活性炭布(或泡沫活性炭布)、玻璃纖維絲(玻璃纖維布)、聚酯纖維以及聚丙烯纖維布等具有一定組織強度及彈性的條帶狀載體。
[0015]作為優(yōu)選，傳動軸的表面布置8-48個夾具，每個夾具夾具上固定10-100條條帶狀光催化劑載體。傳動軸的表面布置8-48個夾具，用于固定帶狀的光催化劑。根據(jù)轉(zhuǎn)動軸的寬度，每個夾具夾具上固定10-100條條帶狀光催化劑載體。
[0016]作為優(yōu)選，外殼直徑為1cm-1OOcm,傳動軸直徑為10cm-50cm。為適應不同處理氣量的應用場所，可根據(jù)所需處理氣量的大小設(shè)置本發(fā)明的外殼直徑，例如，針對I間30平方米的房屋，處理氣量為500m3/h，可設(shè)置外殼的直徑為35cm，傳動軸直徑為10cm。
[0017]作為優(yōu)選，外殼上設(shè)有進氣口和出氣口，進氣口設(shè)在外殼的軸向中間，進氣口設(shè)有粗濾網(wǎng)和HEPA濾網(wǎng)。除進氣口和出氣口外，外殼四周均為密封連接。粗過濾網(wǎng)用于過濾待凈化空氣中粒徑較大的粉塵、污染物和昆蟲，防止其進入裝置。HEPA濾網(wǎng)(細過濾網(wǎng))用于過濾凈化待凈化空氣中粒徑較小的粉塵和細菌，降低細小粉塵對催化劑的影響，增加本發(fā)明所述光催化空氣凈化裝置的使用壽命。
[0018]作為優(yōu)選，紫外燈為管式紫外燈或條帶式紫外燈。紫外燈發(fā)光波長范圍為180nm-400nm 之間。
[0019]作為優(yōu)選，紫外燈為汞燈或冷陰極燈或LED燈，紫外燈的數(shù)量為1-8個。紫外燈的布置數(shù)量根據(jù)轉(zhuǎn)動軸大小設(shè)置，確保紫外光能照射到所有軸向布置的條帶狀負載催化劑(夾具上條帶狀光催化劑載，催化劑再負載在其上形成帶狀負載催化劑)。汞燈選用低壓汞燈或高壓汞燈。
[0020]作為優(yōu)選,夕卜殼內(nèi)壁設(shè)有反光膜。外殼內(nèi)壁設(shè)有反光膜，用于反射照射的紫外光。
[0021]作為優(yōu)選,反光膜為有機材質(zhì)的反光膜。為增強紫外光的利用效率，外殼內(nèi)表面設(shè)置反光膜，反光膜可選用有機材質(zhì)的反光膜以及無機材質(zhì)的鋁箔等。有機材質(zhì)的反光膜以及無機材質(zhì)的鋁箔將照射其上的光線反射回轉(zhuǎn)輪式反應倉內(nèi)，再次對反射光線進行利用，進一步降低了能耗，提高了凈化效率。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0023](I)本發(fā)明采用轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)，利用條帶狀負載催化劑作為氣體的驅(qū)動裝置，大幅提高裝置內(nèi)部的空間利用率，增加了污染氣體與催化劑的接觸面積和接觸頻率，有效提高了污染物和光催化劑之間的傳質(zhì)效率，適于各種場合的使用。
[0024](2)本發(fā)明的裝置采用紫外燈軸向布置，條帶狀負載催化劑放射狀的布置方式，有效地提高了紫外光的利用效率；同時在轉(zhuǎn)輪的內(nèi)表面設(shè)備了反光膜，將照射其上的光線反射回轉(zhuǎn)輪式反應倉內(nèi)，再次對反射光線進行利用，進一步降低了能耗，提高了裝置的經(jīng)濟性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明所的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0027]實施例1
[0028]一種應用于室內(nèi)的轉(zhuǎn)輪式光催化空氣凈化裝置，如圖1所示，包括外殼1、轉(zhuǎn)動軸2、馬達3、紫外燈4，外殼I軸向中間設(shè)有轉(zhuǎn)動軸2，轉(zhuǎn)動軸2 —端設(shè)有馬達3，外殼I內(nèi)側(cè)設(shè)有紫外燈4，紫外燈4和夾具7間隔布置在轉(zhuǎn)動軸2表面上，夾具7上固定條帶狀光催化劑載體，條帶狀光催化劑載體沿轉(zhuǎn)動軸2徑向分布、長度小于外殼半徑，夾具7的長度與外殼I厚度相同。
[0029]夾具7的個數(shù)為8-15組，夾具7通過壓緊式固定方式固定條帶狀光催化劑載體，每個夾具上固定10-20條光催化劑。紫外燈4為管式紫外燈或條帶式紫外燈，紫外燈4的數(shù)量為1-8個。
[0030]外殼I直徑為1cm-1OOcm,傳動軸2直徑為10cm-50cm。外殼I上設(shè)有進氣口 5和出氣口 6，進氣口設(shè)在外殼I的軸向中間，進氣口 5設(shè)有粗濾網(wǎng)和HEPA濾網(wǎng)。外殼I內(nèi)壁設(shè)有反光膜。反光膜為有機材質(zhì)的反光膜。
[0031]實施例2
[0032]一種應用于室內(nèi)的轉(zhuǎn)輪式光催化空氣凈化裝置，如圖1所示，包括外殼1、轉(zhuǎn)動軸2、馬達3、紫外燈4，外殼I軸向中間設(shè)有轉(zhuǎn)動軸2，轉(zhuǎn)動軸2 —端設(shè)有馬達3，外殼I內(nèi)側(cè)設(shè)有紫外燈4，紫外燈4和夾具7設(shè)在轉(zhuǎn)動軸表面上，沿轉(zhuǎn)動軸圓周設(shè)有40-48組沿徑向分布的夾具，夾具內(nèi)上夾有光催化劑，每個夾具上固定20-40條光催化劑。
[0033]夾具7上夾裝條帶狀光催化劑載體，條帶狀光催化劑載體為活性炭布或玻璃纖維絲或聚酯纖維或聚丙烯纖維布，條帶狀光催化劑載體負載光催化劑。紫外燈4為汞燈或冷陰極燈或LED燈，紫外燈4的數(shù)量為1-8個。
[0034]外殼I直徑為lOcm-lOOcm，傳動軸2直徑為10cm-50cm。外殼I上設(shè)有進氣口 5和出氣口 6，進氣口設(shè)在外殼I的軸向中間，進氣口 5設(shè)有粗濾網(wǎng)和HEPA濾網(wǎng)。外殼I內(nèi)壁設(shè)有反光膜。反光膜為有機材質(zhì)的反光膜或無機材質(zhì)的反光膜。
[0035]實施例3
[0036]與實施例1的不同之處在于:傳動軸2上布置了 30-40個夾具，用于固定負載式催化劑，每個夾具上共固定50-60條帶狀負載的光催化劑。光催化劑，其載體為彈性的活性炭纖維布，光催化劑為商用的Degussa P25型納米T12,并通過以下方法在載體上進行負載:使用去離子水為溶劑，P25在懸濁液中的質(zhì)量分數(shù)為10%，超聲分散30min后，直接將條帶狀的催化劑載體浸入T12懸濁液進行負載，涂覆完成后，將催化劑于80°C烘干處理2小時，催化劑涂覆過程重復3次。
[0037]紫外燈4可采用發(fā)光波長為254nm的低壓汞燈，布置數(shù)量為6個。
[0038]進氣口 5處設(shè)置有對進入污染空氣進行粗過濾的粗濾網(wǎng)以及細過濾的HEPA濾網(wǎng)。
[0039]為增強紫外光的利用效率，在外殼I內(nèi)表面都設(shè)置有機材質(zhì)的高亮鏡面反光膜。
[0040]總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種應用于室內(nèi)的轉(zhuǎn)輪式光催化空氣凈化裝置，包括外殼(I)、轉(zhuǎn)動軸(2)、馬達(3)、紫外燈(4)，外殼(I)軸向中間設(shè)有轉(zhuǎn)動軸(2)，轉(zhuǎn)動軸(2) —端設(shè)有馬達(3)，外殼(I)內(nèi)側(cè)設(shè)有紫外燈(4)，其特征在于:外殼(I)內(nèi)側(cè)還設(shè)有夾具(7)，紫外燈(4)和夾具(7)間隔布置在轉(zhuǎn)動軸(2)表面上，夾具(7)上固定條帶狀光催化劑載體，條帶狀光催化劑載體沿轉(zhuǎn)動軸⑵徑向分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于室內(nèi)的轉(zhuǎn)輪式光催化空氣凈化裝置，其特征在于--夾具(7)通過壓緊式固定方式固定條帶狀光催化劑載體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于室內(nèi)的轉(zhuǎn)輪式光催化空氣凈化裝置，其特征在于:夾具(7)上夾裝條帶狀光催化劑載體，條帶狀光催化劑載體為活性炭布或玻璃纖維絲或聚酯纖維或聚丙烯纖維布，條帶狀光催化劑載體負載光催化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于室內(nèi)的轉(zhuǎn)輪式光催化空氣凈化裝置，其特征在于:傳動軸(2)的表面布置8-48個夾具，每個夾具夾具上固定10-100條條帶狀光催化劑載體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于室內(nèi)的轉(zhuǎn)輪式光催化空氣凈化裝置，其特征在于:夕卜殼(I)直徑為1cm-1OOcm,傳動軸(2)直徑為10cm_50cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于室內(nèi)的轉(zhuǎn)輪式光催化空氣凈化裝置，其特征在于:夕卜殼⑴上設(shè)有進氣口(5)和出氣口(6)，進氣口設(shè)在外殼⑴的軸向中間，進氣口(5)設(shè)有粗濾網(wǎng)和HEPA濾網(wǎng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于室內(nèi)的轉(zhuǎn)輪式光催化空氣凈化裝置，其特征在于:紫外燈(4)為管式紫外燈或條帶式紫外燈。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于室內(nèi)的轉(zhuǎn)輪式光催化空氣凈化裝置，其特征在于:紫外燈(4)為汞燈或冷陰極燈或LED燈，紫外燈(4)的數(shù)量為1-8個。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應用于室內(nèi)的轉(zhuǎn)輪式光催化空氣凈化裝置，其特征在于:夕卜殼(I)內(nèi)壁設(shè)有反光膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應用于室內(nèi)的轉(zhuǎn)輪式光催化空氣凈化裝置，其特征在于:反光膜為有機材質(zhì)的反光膜。
【文檔編號】F24F1/02GK104296251SQ201410465146
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】王波, 丁廷昌, 欒文濤, 吳珂, 余旭冬 申請人:山東沁宇環(huán)?？萍加邢薰?br>