一种空调冷凝水光催净化直饮装置的制作方法

本实用新型属于净水处理领域，涉及一种废水净化装置，特别涉及一种将传统净水技术与光催化技术相结合的净化空调冷凝水的直饮装置。

背景技术：

空调在给人们提供冷气的同时，还产生大量冷凝水，保守估计，每年我国排放的冷凝水超过3000万立方米，相当于一个中型水库的容量，这些水若未能得到有效处理，不仅没有充分利用水资源，而且还可能会影响到人们的生活。

目前，人们对于空调冷凝水的利用研究主要集中在以下三个方面：一是收集冷凝水作为冷却水塔补给水，二是收集冷凝水作为冲洗或绿化用水，三是将空调冷凝水收集喷晒在冷凝器上以增强冷凝器的散热效果。由于城市用水相对比较便宜，而且空调冷凝水收集点分散，收集空调冷凝水的系统比较复杂，投资较大，所以前述两种利用空调冷凝水的方式在现实中还没有出现；第三种方法对增加冷凝器的传热效果也不是很理想。

空调冷凝水对水资源丰富的地区来说，其经济利用价值不大，但对淡水资源匮乏的地区而言，就有着十分重要的意义。如长途汽车巴士、潜艇、海岛、海上钻探平台等淡水非常缺乏的地方，空调冷凝水无疑是一种非常珍贵的水资源。

因为空调冷凝水来源于空气中的水蒸气冷凝，理论上是纯净水，但由于空气中存在灰尘、细菌、病毒、微生物等影响因素，所以空调冷凝水是不能直接饮用的。为此，我们设计了一种光催净化直饮装置，将收集的空调冷凝水通过多重净化，除去空调冷凝水中的有害成分，使之成为直饮水。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑，能够收集并光催净化空调冷凝水的空调冷凝水净化直饮装置。

达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：所述的一种空调冷凝水光催净化直饮装置，包括冷凝水蓄水槽、水泵、电磁阀、PP棉滤芯、前置活性炭滤芯、光催化纳米纤维网滤芯、后置椰壳活性炭滤芯和直饮水出口，其特征在于：所述的冷凝水蓄水槽一侧用于接冷凝水进水，另一侧连接水泵，所述的水泵与PP棉滤芯之间的管道上安装有电磁阀；在PP棉滤芯后面连接前置活性炭滤芯，前置活性炭滤芯后面连接光催化纳米纤维网滤芯，光催化纳米纤维网滤芯后面连接后置椰壳活性炭滤芯；后置椰壳活性炭滤芯与直饮水出口之间的管道上安装有电磁阀；所述的光催化纳米纤维网滤芯包括壳体、进水口、不锈钢滤网、光催化纳米材料纤维网、灯管、出水口和灯管电源；所述的进水口和出水口处分别安装有不锈钢滤网，进水口安装在壳体上，出水口安装于壳体的侧面，光催化纳米纤维网安装于壳体的内部；所述的光催化纳米纤维网滤芯的中间开设灯管凹槽用于安放灯管；所述的灯管电源直接连接灯管，为灯管供电；所述的光催化纳米纤维网滤芯内壁涂覆反光涂层。

所述的灯管为可见光灯管、LED灯管或紫外灯管。

灯管凹槽为玻璃材质或石英材质。

所述的光催化纳米材料纤维网为可见光驱动催化活性的Fe-N双掺杂TiO₂纳米纤维材料。

具体地说，本实用新型所述的一种空调冷凝水光催净化直饮装置，其由冷凝水蓄水槽、水泵、电磁阀、PP棉滤芯、前置活性炭滤芯、光催化纳米纤维网滤芯、后置椰壳活性炭滤芯和直饮水出口组成，其中的光催化纳米纤维网滤芯包含壳体、进水口、不锈钢滤网、反光涂层、光催化纳米材料纤维网、灯管、出水口、灯管电源和灯管凹槽等部件；所述的光催化纳米纤维网滤芯中的不锈钢滤网分别安装于进水口和出水口处，进水口和出水口安装在壳体上，出水口安装于壳体的侧面，光催化纳米纤维网安装于壳体的内部；所述的光催化纳米纤维网滤芯中间开设灯管凹槽用于安放灯管，灯管可为可见光灯管、LED灯管或紫外灯管；所述的灯管电源直接连接于灯管，为灯管供电；所述的光催化纳米纤维网滤芯内壁涂覆反光涂层，灯管凹槽为玻璃材质或石英材质，具有很高的光透过率；所述的光催化纳米材料纤维网为可见光驱动催化活性的Fe-N双掺杂TiO₂纳米纤维材料；所述的水泵与PP棉滤芯之间的管道上安装有电磁阀；后置椰壳活性炭滤芯与直饮水出口之间的管道上安装有电磁阀；所述的冷凝水蓄水槽、水泵、电磁阀、PP棉滤芯、前置活性炭滤芯、光催化纳米纤维网滤芯、后置椰壳活性炭滤芯和直饮水出口按如图1所示的顺序安放；所述的壳体、进水口、不锈钢滤网、反光涂层、光催化纳米材料纤维网、灯管、出水口、灯管电源和灯管凹槽按如图2所示的顺序安放于光催化纳米纤维网滤芯的内部。

本实用新型的一种空调冷凝水光催净化直饮装置，采用以静电纺丝技术制备的Fe-N双掺杂TiO₂纳米纤维网作为核心净水部件。其净水的基本原理（图3）是当光催化剂受到特定波长的光源照射时，价带电子就会被激发跃迁到导带，生成光生电子（electron）和空穴（hole）。电子（electron）易被水中溶解氧捕获形成超氧离子自由基（•O₂^-），而空穴（hole）与光催化剂表面的H₂O分子反应生成氧化性很高的羟基自由基（-OH），活泼的羟基自由基（-OH）可以把许多难降解、难过滤的有机污染物、病毒以及细菌氧化为CO₂和H₂O等无机物，使有机污染物被降解，病毒与细菌被杀灭，从而达到降解水中污染物和抑菌杀菌的作用，起到净水的效果。

本实用新型的有益效果是：将传统的活性炭吸附与光催化技术相结合，通过滤芯中间安放灯管、滤芯内壁涂覆反光涂层及纤维材料间良好的透光性，来极大地提高了该装置的光催化反应活性；该装置简单、结构合理、体积小、成本低、净水效果理想，并且安装方便、拆卸容易，能很好地收集空调冷凝水；通过高效的光催化反应，能够有效的去除水中的细菌、病毒、微生物；通过后置椰壳活性炭滤芯的吸附，让催化反应后的空调冷凝水得到进一步的净化，保证了出水的质量，可以直接饮用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型装置的总体结构示意图；

图中：1、冷凝水蓄水槽，2、水泵，3、电磁阀，4、PP棉滤芯，5、前置活性炭滤芯，6、光催化纳米纤维网滤芯，7、后置椰壳活性炭滤芯，8直饮水出口。

图2是图1中光催化纳米纤维网滤芯的结构示意图；

图中：9、壳体，10、进水口，11、不锈钢滤网，12、反光涂层，13、光催化纳米材料纤维网，14、灯管，15、出水口，16、灯管电源，17、灯管凹槽。

图3是本光催化反应原理示意图。

具体实施方式

为对本实用新型做一步说明，现结合附图和具体实施方式作具体说明。

如图1、图2和图3所示，本实用新型解决其技术问题的技术方案是：一种空调冷凝水光催净化直饮装置，其特征是包括冷凝水蓄水槽1、水泵2、电磁阀3、PP棉滤芯4、前置活性炭滤芯5、光催化纳米纤维网滤芯6、后置椰壳活性炭滤芯7和直饮水出口8，所述的冷凝水蓄水槽1一侧用于接冷凝水进水，另一侧连接水泵2，所述的水泵2与PP棉滤芯4之间的管道上安装有电磁阀3；在PP棉滤芯4后面连接前置活性炭滤芯5，前置活性炭滤芯5后面连接光催化纳米纤维网滤芯6，光催化纳米纤维网滤芯6后面连接后置椰壳活性炭滤芯7；后置椰壳活性炭滤芯7与直饮水出口8之间的管道上安装有电磁阀3；其中的光催化纳米纤维网滤芯6包含壳体9、进水口10、不锈钢滤网11、反光涂层12、光催化纳米材料纤维网13、灯管14、出水口15、灯管电源16和灯管凹槽17等部件； 所述的光催化纳米纤维网滤芯6中不锈钢滤网11分别安装于进水口10和出水口15处，进水口10、出水口15安装在壳体上，出水口15安装于壳体9的侧面，光催化纳米纤维网13安装于壳体9的内部；所述的光催化纳米纤维网滤芯6中间开设灯管凹槽17用于安放灯管14，灯管14可为可见光灯管、LED灯管或紫外灯管；所述的灯管电源16直接连接灯管14，为灯管供电；所述的光催化纳米纤维网滤芯6内壁涂覆反光涂层12，灯管凹槽17为玻璃材质或石英材质，具有很高的光透过率；所述的光催化纳米材料纤维网13为可见光驱动催化活性的Fe-N双掺杂TiO₂纳米纤维材料；所述的水泵2与PP棉滤芯4之间的管道上安装有电磁阀3；后置椰壳活性炭滤芯7与直饮水出口8之间的管道上安装有电磁阀3；所述的冷凝水蓄水槽1、水泵2、电磁阀3、PP棉滤芯4、前置活性炭滤芯5、光催化纳米纤维网滤芯6、后置椰壳活性炭滤芯7和直饮水出口8按如图1所示的顺序安放；所述的壳体9、进水口10、不锈钢滤网11、反光涂层12、光催化纳米材料纤维网13、灯管14、出水口15、灯管电源16、灯管凹槽17按如图2所示的顺序安放于6、光催化纳米纤维网滤芯的内部。

上述的具体实施方式及附图是对本实用新型申请的进一步详细说明，但本实用新型权利要求保护的范围并不局限于实施方式中所描述的范围，凡采用同效变形等的技术方案，均落在本实用新型权利要求的保护范围。