一种光催化空气净化装置的制作方法

本发明涉及空气净化技术领域，具体为一种光催化空气净化装置。

背景技术：

由于工业化的快速发展，汽车的增加，中国成为世界上大气污染加重程度最快的国家。空气污染已经严重影响了人们的健康生活，室内外污染并行，面临内忧外患的情况。随着生产和生活方式的更加现代化，更多的工作和文娱体育活动都可在室内进行，人们在室内活动时间就更多。据统计，城市居民每天平均大约有80％以上的时间在室内度过，尤其是老、幼、病、残等体弱群体、机体抵抗力较低、户外活动机会更少，在室内度过的时间甚至高达93％以上。由室内污染引发的各种疾病发病率正在不断上升，因此室内空气的质量对人们的健康有着直接的联系。

造成室内空气污染的主要来源有建筑及室内装饰材料、室外污染物、燃烧产物和人本身活动。装修污染已成为室内严重影响我们健康的主要因素之一。在中国，每年有接近10,000,000户的装修家庭受到甲醛、挥发性有机化合物(VOC)如甲苯、二甲苯等装修有害物质的伤害。PM2.5是人体可入肺颗粒物，主要会对呼吸系统和心血管系统造成伤害。

申请号为CN02235830.7的中国发明专利公开了一种光催化空气净化装置，该发明提供了一种可靠的使用大面积二氧化钛光催化反应薄膜的光催化反应装置，尽可能的提高紫外光的照射效率，使之可以与集中空调机组配套使用，当空气经过空调机组完成热交换时，也对空气进行了净化治理，使再进入室内的空气是经过净化治理的空气。

申请号为CN201310715783.7的中国发明专利公开了一种光催化空气净化装置，在该发明中，1.光催化空气净化装置与空调或通风设备连接，空气动力由空调或通风设备提供，不需额外配给风机，耗电量小，不会产生额外噪音；2.所述光催化空气净化装置可外接或内嵌与空调或通风设备上，占用体积小，集成化高，可广泛使用于家庭、办公室、车间、汽车等室内空调、通风设备上，应用范围广；3.由于减少了通风设备，使得所述光催化空气净化装置的生产成本降低、结构简化、制造流程缩短，更易于普及和批量化生产。

但在上述的光催化净化装置中存在着以下不足之处：

(1)在光催化空气净化装置中，需要太阳光的照射才能够有效运行，若太阳光的光照强度不够，会影响光催化空气净化装置的净化效果，在现有光催化空气净化装置中，只能通过添加额外的人工光源如紫外线灯来达到改变光照强度的目的，这样虽然可以增加光照强度，但会增加光催化空气净化装置的使用成本；

(2)现有的光催化空气净化装置通常设置有用于引风的装置，使得空气能够进入光催化空气净化装置从而被净化，在引风装置运作时，因为扇叶转动加快空气流速，使大量灰尘聚集，加之扇叶与空气摩擦产生静电，久而久之，气流中的灰尘很容易附着在扇叶上使得扇叶变脏，影响空气净化的效果；

(3)由于空气中还有许多的灰尘和粉尘，在光催化空气净化装置工作时，空气中的粉尘不可避免的会进入光催化空气净化装置中，在光催化空气净化装置常识间运行之后，光催化空气净化装置内会累积很多灰尘，影响光催化空气净化装置工作时的净化效果，若造成光催化空气净化装置堵塞，甚至会影响光催化空气净化装置的使用寿命；

(4)现有的光催化空气净化装置经过长时间的运行后需要对其进行清理，而该清理过程通常是手动完成的，费时费力，并且在清理过程中，光催化空气净化装置无法正常运行，影响空气净化的效果。

技术实现要素：

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种光照强度高，净化效果好，使用寿命长，并且能在不影响净化能力的同时进行自清洁的用于室内的光催化空气净化装置，以解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光催化空气净化装置，包括净化装置和除尘装置，所述净化装置内设置有太阳能收集装置，所述净化装置和除尘装置之间设置有引风装置，所述除尘装置的两端设置有换风装置，所述除尘装置内设置有集尘装置；

所述净化装置包括圆筒状的净化器，所述净化器的表面涂有光催化剂，所述太阳能收集装置包括安装架，所述安装架上设置有收集器，所述收集器上设置有用于安置净化器的净化槽，所述净化槽与净化器之间设置有连接结构，所述连接结构包括设置在净化器两端的转动齿条和设置在净化槽两端的圆形固定架，所述固定架的内环上设置有若干固定齿轮，所述固定齿轮与转动齿条啮合，其中一个所述的固定齿轮连接有转动电机。

作为本发明一种优选的技术方案，所述收集器为圆弧形管状结构，所述收集器的两端为太阳光收集口，所述收集器内设置有太阳光收集管道，所述太阳光收集管道的内壁上覆盖有反射膜，所述太阳光收集管道的起点设置在太阳光收集口上，所述太阳光收集管道延伸至净化槽的槽壁且其终点正对净化器的外壁。

作为本发明一种优选的技术方案，所述除尘装置包括由紧贴在一起的两个除尘管道构成的除尘主体，所述除尘管道的两个内壁上分别设有阳极静电板和阴极静电板，所述除尘主体的下端设置有固定支架。

作为本发明一种优选的技术方案，所述集尘装置包括设置在阳极静电板上两侧的除尘轨道，两侧所述的除尘轨道上设置有滑座，所述滑座与除尘轨道之间设置有行走装置，两个滑座之间连接有除尘杆，所述除尘杆正对阳极静电板的面上设置有除尘垫，所述除尘垫与阳极静电板接触。

作为本发明一种优选的技术方案，所述集尘装置还包括设置在除尘管道下端的储尘盒，所述储尘盒的盒体与除尘管道的底部为可拆卸的螺纹连接，所述储尘盒与除尘管道的底部之间设有集尘口相连，所述集尘口紧贴除尘管道的其中一面侧壁，且集尘口远离除尘管道侧壁的一端铰接有集尘盖，所述集尘盖的下端面设有密封垫，所述储尘盒内设置有用于控制集尘盖开合的控制装置。

作为本发明一种优选的技术方案，所述行走装置包括设置在除尘轨道上的行走齿条和设置在滑座一端的行走齿轮，所述行走齿轮与行走齿条啮合，其中一个滑座上的行走齿轮连接有行走电机。

作为本发明一种优选的技术方案，所述控制装置包括设置在集尘盒顶部的安装杆，所述安装杆的一端设置有转动轴，所述转动轴连接有转动齿轮和转动杆，所述转动杆连接有圆弧状的闭合杆，所述闭合杆另一端与集尘盖的下端固接，所述安装杆上设置有闭合电机，所述闭合电机与转动齿轮之间通过同步带相连。

作为本发明一种优选的技术方案，所述引风装置包括引风管道，所述引风管道内设置有引风架，所述引风架上设有引风转轴，所述引风转轴上设置有扇叶，所述引风转轴连接有引风电机。

作为本发明一种优选的技术方案，所述净化器设置有进气口，所述进气口上设置有连接管道，所述引风管道伸入连接管道内，所述连接管道与引风管道之间设置有密封垫圈。

作为本发明一种优选的技术方案，所述换风装置包括两个喇叭状的换风管道，所述换风管道的大头端与除尘主体相连，所述换风管道内部设置有与除尘管道等宽的换风板，所述换风板的一端铰接在两个除尘管道相贴的侧壁上，所述换风板的另一端的设置有电磁条，所述换风管道小头端的两和侧壁上设置有固定磁块，两侧的固定磁块的磁性相反。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过设置太阳能收集装置，将净化器设置在太阳能收集装置上，尤其是在太阳能收集装置与净化器之间设置了连接结构，在连接结构工作时，转动电机驱动与之相连的固定齿轮转动，由于固定齿轮是固定在固定架上不动的，而固定齿轮又与转动齿条啮合，于是固定齿轮带动转动齿条转动，从而使得净化器转动，圆筒状净化器表面上的催化剂都能得到太阳光的照射，从而保证光催化空气净化装置的净化能力和净化效果。

(2)本发明通过设置收集器，当太阳光照射在两端的太阳光收集口上时，太阳光进入太阳光收集管道，由于太阳光收集管道的内壁上覆盖有反射膜，太阳光在太阳光收集管道在反射的同时前进，最终沿着太阳光收集管道进入净化槽，且太阳光收集管道的终点正对净化器的外壁，从而为净化器提供光催化作用，通过设置收集器可以使光催化空气净化装置的光照强度得到提高，从而增强光催化空气净化装置的净化效果；

(3)本发明通过设置除尘装置，除尘装置是安装在净化器的前端，在光催化空气净化装置工作时，空气需先经过除尘装置才能够进入净化器，从而除尘装置能为净化器提供保护，防止空气中的粉尘进入净化器造成净化器堵塞，从而延长整个光催化空气净化装置的使用寿命；

(4)本发明通过设置引风装置，并将引风装置设置在净化装置和除尘装置之间，引风装置接触的空气为经过除尘后的空气，在不影响引风装置的引风效果的同时，可以避免扇叶上附着灰尘，防止引风装置变脏造成净化效果变差；

(5)本发明通过设置储尘装置，在除尘装置内吸附的灰尘过多时能够对除尘装置进行清洁，使得除尘装置能够始终保持洁净状态，从而保证除尘装置的除尘效果，使得整个光催化空气净化装置能够有效运行。

(6)在本发明中，由于除尘主体独特地采用了双除尘管道结构，并且通过换风装置转换两个除尘管道的工作状态，使得其中一个除尘管道处于工作状态，为光催化空气净化装置提供除尘保护，另一个除尘管道则处于停止状态，进行自清洁集尘处理，使得光催化空气净化装置在不停止运行的条件下能够进行自清洁，并且该自清洁过程不会使光催化空气净化装置得净化效果降低。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明太阳能收集装置的结构示意图；

图3为本发明连接管道的结构示意图；

图4为本发明除尘装置的结构示意图；

图5为本发明行走装置的结构示意图；

图6为本发明引风装置的结构示意图；

图7为本发明集尘装置的结构示意图。

图中：1-净化装置；2-太阳能收集装置；3-除尘装置；4-集尘装置；5-行走装置；6-控制装置；7-引风装置；8-换风装置；

100-净化器；101-光催化剂；102-进气口；103-连接管道；104-密封垫圈；

200-安装架；201-收集器；202-净化槽；203-连接结构；204-转动齿条；205-圆形固定架；206-固定齿轮；207-转动电机；208-太阳光收集口；209-太阳光收集管道；210-反射膜；

300-除尘管道；301-除尘主体；302-阳极静电板；303-阴极静电板；304-固定支架；

400-除尘轨道；401-滑座；402-除尘杆；403-除尘垫；404-储尘盒；405-集尘口；406-集尘盖；407-密封垫；

500-行走齿条；501-行走齿轮；502-行走电机；

600-安装杆；601-转动轴；602-转动齿轮；603-转动杆；604-闭合杆；605-闭合电机；606-同步带；

700-引风管道；701-引风架；702-引风转轴；703-扇叶；704-引风电机；

800-换风管道；801-换风板；802-电磁条；803-固定磁块。

具体实施方式

如图1至图7所示，本发明提供了一种光催化空气净化装置，包括净化装置1和除尘装置3，所述净化装置1内设置有太阳能收集装置2，所述净化装置1和除尘装置3之间设置有引风装置7，所述除尘装置3的两端设置有换风装置8，所述除尘装置3内设置有集尘装置4。

如图1和图2所示，在本发明中，所述净化装置1包括圆筒状的净化器100，所述净化器100的表面涂有光催化剂101，所述太阳能收集装置2包括安装架200，所述安装架200上设置有收集器201，所述收集器201上设置有用于安置净化器100的净化槽202，所述净化槽202与净化器100之间设置有连接结构203，所述连接结构203包括设置在净化器100两端的转动齿条204和设置在净化槽202两端的圆形固定架205，所述转动齿条204为圆形结构，且紧贴净化器100的两端，所述固定架205的内环上设置有若干固定齿轮206，所述固定齿轮206与转动齿条204啮合，其中一个所述的固定齿轮206连接有转动电机207。

将本发明提供的光催化空气净化装置放置在室内阳光照射的地方，调整净化器100的位置与方向使其能够接受太阳光的直射，净化器100表面的催化剂101在接受到太阳光照射时，会将经过净化器100的空气净化。由于净化器100呈圆筒状，故太阳光只能照射其表面的一半，通过将净化器100设置在太阳能收集装置2上，尤其是在太阳能收集装置2与净化器100之间设置了连接结构203，在连接结构203工作时，转动电机207驱动与之相连的固定齿轮206转动，由于固定齿轮206是固定在固定架205上不动的，而固定齿轮206又与转动齿条204啮合，于是该固定齿轮206带动转动齿条204转动，从而使得净化器100转动，使得圆筒状的净化器100表面上的催化剂101都能得到太阳光的照射，从而保证光催化空气净化装置的净化能力和净化效果，而其他未与转动电机207相连的固定齿轮206也与转动齿条204啮合，它们可以保证整个连接结构203在作圆周转动时的稳定性，使得连接结构203能够平稳运行。

如图1和图2所示，在本发明中，所述收集器201为圆弧形管状结构，所述收集器201的两端为太阳光收集口208，所述收集器201内设置有太阳光收集管道209，所述太阳光收集管道209的内壁上覆盖有反射膜210，所述太阳光收集管道209的起点设置在太阳光收集口208上，所述太阳光收集管道209延伸至净化槽202的槽壁且其终点正对净化器100的外壁。

由于设置了收集器201，太阳光在照射净化器100的同时会照射到收集器201，当太阳光照射在两端的太阳光收集口208上时，太阳光进入太阳光收集管道209，由于太阳光收集管道209的内壁上覆盖有反射膜210，太阳光在太阳光收集管道209内反射的同时前进，最终沿着太阳光收集管道209进入净化槽202，且太阳光收集管道209的终点正对净化器100的外壁，从而为净化器100提供光催化作用，通过设置收集器201可以使光催化空气净化装置的光照强度得到提高，从而增强光催化空气净化装置的净化效果。

如图1、图4和图7所示，在本发明中，所述除尘装置3包括由紧贴在一起的两个除尘管道300构成的除尘主体301，所述除尘管道300的两个内壁上分别设有阳极静电板302和阴极静电板303，所述除尘主体301的下端设置有固定支架304。

在除尘装置3运作时，阳极静电板302和阴极静电板303分别与阳极电源和阴极电源相连，阳极静电板302和阴极静电板303之间构成一个静电场，空气在经过除尘装置3时，含尘气体经过高压静电场时被电分离，尘粒与负离子结合带上负电后，趋向阳极表面放电而沉积，使得空气中的粉尘附着在阳极静电板302上，从而使得经过除尘装置的空气得到净化，避免带有粉尘的空气将净化器10堵塞。

在整个光催化空气净化装置中，若净化器100失效，则光催化净化过程就无法运行，所以净化器100是整个装置的核心，通过设置除尘装置3，除尘装置3安装在净化器100的前端，在光催化空气净化装置工作时，空气需先经过除尘装置3才能够进入净化器10，除尘装置3能为净化器100提供保护，防止空气中的粉尘进入净化器100造成净化器100堵塞，从而延长整个光催化空气净化装置的使用寿命。

如图1、图5和图7所示，在本发明中，所述集尘装置4包括设置在阳极静电板302上两侧的除尘轨道400，两侧所述的除尘轨道400上设置有滑座401，所述滑座401与除尘轨道400之间设置有行走装置5，两个滑座401之间连接有除尘杆402，所述除尘杆402正对阳极静电板302的面上设置有除尘垫403，所述除尘垫403与阳极静电板302接触，所述行走装置5包括设置在除尘轨道400上的行走齿条500和设置在滑座401一端的行走齿轮501，所述行走齿轮501与行走齿条500啮合，其中一个滑座401上的行走齿轮501连接有行走电机502。

本发明通过设置除尘装置3将空气中的粉尘吸附在阳极静电板302上，长时间的运行之后，会在阳极静电板302上形成灰尘层，降低阳极静电板302吸附粉尘的效果，使除尘装置3的除尘效果降低，通过设置集尘装置4，在集尘装置4运作时，行走电机502驱动行走齿轮501转动，由于行走齿轮501与行走齿条500啮合，而行走齿条500位置固定，所以行走齿轮501会在行走齿条500上转动着移动，从而使得滑座401在除尘轨道400上移动，带动连接在两个滑座401之间的除尘杆402移动，除尘杆402从阳极静电板302的上端移动至下端，由于除尘杆402上设置有除尘垫403，除尘垫403与阳极静电板302接触，在除尘杆402移动时除尘垫403将阳极静电板302上的灰尘挂刮下，除尘垫403可采用质地较软的材料如软质橡胶制成，使得除尘垫403与阳极静电板302的接触是柔性的，不会对阳极静电板302造成损伤，集尘完成后，行走装置反向运作，使得除尘杆402移动至阳极静电板302的上方，避免影响除尘装置3的正常运行。

如图7所示，在本发明中，所述集尘装置4还包括设置在除尘管道300下端的储尘盒404，所述储尘盒404的盒体与除尘管道300的底部采用可拆卸的螺纹连接，所述储尘盒404与除尘管道300的底部之间设有集尘口405相连，所述集尘口405紧贴除尘管道300的其中一面侧壁，且集尘口405远离除尘管道300侧壁的一端铰接有集尘盖406，所述集尘盖406的下端面设有密封垫407，所述储尘盒404内设置有用于控制集尘盖406开合的控制装置6，所述控制装置6包括设置在集尘盒404顶部的安装杆600，所述安装杆600的一端设置有转动轴601，所述转动轴601连接有转动齿轮602和转动杆603，所述转动杆603连接有圆弧状的闭合杆604，所述闭合杆604另一端与集尘盖406的下端固接，所述安装杆600上设置有闭合电机605，所述闭合电机605与转动齿轮602之间通过同步带606相连。

在本发明中，除尘装置3工作时会将阳极静电板302上附着的灰尘刮下，但由于除尘装置3的环境是封闭的，粉尘无法离开除尘装置3，若不处理会造成粉尘“逃逸”，形成二次污染，使得除尘装置3所做的除尘工作失效。本发明通过在集尘装置4中设置了储尘盒404，并且通过设置控制装置6可以使储尘盒404在除尘装置3运作时打开，其控制过程是这样的：闭合电机605通过同步带606带动转动齿轮602转动，从而使转动轴601转动，由于转动杆603与转动齿轮602同轴设置，即转动杆603固定在转动轴601上，于是转动杆603围绕转动轴601转动，从而带动与转动杆603相连的闭合杆604转动，因为闭合杆604的另一端与集尘盖406的下端面固接，闭合杆604转动时带动集尘盖406围绕其铰接点向上转动，从而使集尘口405打开。

在本发明中，储尘盒404的盒体与除尘管道300的底部之间为可拆卸的螺纹连接，而非固接，所以在储尘盒404储尘较多时，可以直接转动储尘盒404将其从除尘管道300下端拆卸下来，便于及时清理积尘，又因为在除尘装置3运作时，灰尘是被吸附在阳极静电板302上的，本发明中集尘口405开设在阳极静电板302的正下方，在集尘装置4将阳极静电板302上的灰尘刮下时灰尘正好落入集尘口405，进入储尘盒404被收集，当灰尘落入储尘盒404后，控制装置6反向运作，使得集尘盖406闭合，从而使除尘装置3成为密闭结构，防止影响净化装置1的净化效果。

如图1和图6所示，在本发明中，所述引风装置7包括引风管道700，所述引风管道700内设置有引风架701，所述引风架701上设有引风转轴702，所述引风转轴702上设置有扇叶703，所述引风转轴702连接有引风电机704，通过设置引风装置7可以将空气抽入净化装置1内部，使得净化装置1有效运转。在引风装置7运作时，因为扇叶703转动加快空气流速，使大量灰尘聚集，加之扇叶703与空气摩擦产生静电，久而久之，气流中的灰尘很容易附着在扇叶703上使得扇叶703变脏，影响空气净化的效果，本发明通过设置除尘装置3，并将引风装置7设置在净化装置1和除尘装置3之间，除尘装置3可以将空气中的灰尘除去，引风装置7接触的空气为经过除尘后的空气，避免扇叶703上附着灰尘，同时不会影响引风装置7的引风效果。

如图1和图3所示，在本发明中，所述净化器100设置有进气口102，所述进气口102上设置有连接管道103，所述引风管道700伸入连接管道103内，所述连接管道103与引风管道700之间设置有密封垫圈104，引风管道700与连接管道103不接触，引风管道700可以在连接管道103内自由转动，使得净化器100在转动时不会影响引风管道700，同时密封垫圈104的设置可以保证引风管道700与连接管道103在连接时的气密性。

如图1和图4所示，在本发明中，所述换风装置8包括两个喇叭状的换风管道800，所述换风管道800的大头端与除尘主体301相连，所述换风管道800内部设置有与除尘管道300等宽的换风板801，所述换风板801的一端铰接在两个除尘管道300相贴的侧壁上，所述换风装置8还包括设置在换风板801另一端的电磁条802、设置在换风管道800小头端两侧壁上设的固定磁块803，两个固定磁块803的磁性相反。

在本发明中，除尘主体301是由两个并列在一起的除尘管道300构成的，两个除尘管道300内部结构相同并且在除尘装置3运作时，只有一个除尘管道301是工作的，两个除尘管道301的工作状态通过换风装置8调节转换，在换风装置8中，两个固定磁块803的磁性相反，而电磁条802位于两个固定磁块803之间，电磁条802的磁性与其中一个固定磁块803的磁性相同，所以该固定磁块803给电磁条802以斥力，另一个固定磁块803给电磁条802以吸力，使得电磁条802向与之磁性相反的固定磁块803移动，由于除尘主体300的两端均设置有换风管道800，所以存在两个换风板801，两个换风板801将其中一个除尘管道300的两端封闭，若要转换两个除尘管道301的工作状态，电磁条802改变磁性，使得与电磁条802相吸合的固定磁块803给电磁条802以斥力，另一固定磁块803给电磁条802以吸力，从而使电磁条802向与之磁性相反的固定磁块803移动，使得两个换风板801向与原方向相反的方向转动，从而打开被封闭的除尘管道300，并使原开启的除尘管道300闭合，从而转换两个除尘管道300的工作状态。

在本发明的除尘装置3的运行过程中，始终只有一个除尘管道300处于工作状态，并且通过换风装置8转换两个除尘管道300的工作状态。在集尘装置4运作时，换风装置8控制换风板801转动，使得原工作除尘管道300停止，原静止的除尘管道300开始运作，并且原工作的除尘管道300内的集尘装置运作使得原工作除尘管道300内的灰尘被收集，由于该除尘管道300在被集尘时是处于不工作状态的，换风板801将其两端封闭，使得气流不会进入该除尘管道300，也就使灰尘不会随气流四处飞扬，从而使集尘装置4能够快速有效地将灰尘收集。

在本发明中，除尘主体301采用了双除尘管道300结构，一个除尘管道300处于工作状态，为光催化空气净化装置提供除尘保护，另一个除尘管道300则处于停止状态，进行自清洁集尘处理，使得光催化空气净化装置在不停止运行的条件下能够进行自清洁，并且该自清洁过程不会使光催化空气净化装置的净化效果降低。