专利名称：汽车用纳米光催化空气净化器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种空气净化装置，具体地是指一种纳米材料光催化降解的汽车用空气净化器。
背景技术：
汽车厢内环境的空气污染已成为一个不可忽视的问题。其选取的装饰材料中散发的有毒和污染气体，如被称为家装杀手的甲醛、苯等会对人的健康造成严重伤害。车厢内的有毒污染气体的净化对人的健康意义重大。汽车内饰件材料中所含甲醛和苯等有毒物质自然挥发完的周期为3年左右，新汽车仅靠几个月的通风是不能解决问题的。采用有效的空气净化装置，大幅度降低车厢内的有毒污染气体是一个很好的解决办法。
传统的空气净化器主要是采用过滤和吸附系统清除空气中的污染粒子以达到净化目的，但上述方法对于在汽车厢内环境中存在的纯气态的有机污染物甲醛和苯等净化效果较差。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、操作方便的汽车用空气净化器，基于光催化降解原理，利用纳米材料的光催化效应将汽车厢内的常见的有机污染气体，如甲醛和苯等分解为无毒的二氧化碳(CO2)和水蒸气，达到净化车厢内空气的目的。
为达到上述的目的，本实用新型的汽车用纳米光催化空气净化器由壳体、进气口、排气口、开关、风扇、负离子发生器、吸附降解装置组成，风扇、负离子发生器和吸附降解装置安装在壳体内部。所述的吸附降解装置由防尘过滤网、紫外光源、碳纤维织物构成，防尘过滤网与碳纤维织物之间安装有紫外光源，碳纤维织物上载附有纳米二氧化钛光催化剂，紫外光源为一发光板，其在发光板上安装有紫外发光二极管；防尘过滤网与进气口之间安装有风扇，进气口开设在壳体上，排气口开设在上盖上。
所述的空气净化器，其防尘过滤网与载附有纳米二氧化钛光催化剂的碳纤维织物形成一空腔。其载附在碳纤维织物上的纳米二氧化钛光催化剂的颗粒的尺寸小于30纳米。
所述的空气净化器，其风扇固定安装的位置由进气口的方向来确定。
所述的空气净化器，其紫外光源上所需的紫外发光二极管可以有2～6个，其波长为300～480nm。
所述的空气净化器，其上盖上的排气口和壳体上的进气口可以是百叶窗结构或者是圆孔或者筛孔。
本实用新型的优点是(1)采用紫外发光二极管作为紫外光源，比常规紫外灯电路大为简化，寿命提高了10倍以上，体积减小10倍以上；(2)光催化剂二氧化钛载附在具有优良的吸附性能的碳纤维织物上，使之同时具有吸附和降解净化功能；(3)选取的碳纤维织物具有三维空间网络结构，其透气率为60～80％，碳纤维织物的三维空间网络结构使待净化空气流变为紊流，与催化剂表面碰撞和接触几率大大增加，可以大幅度提高光催化降解效率。
图1是本实用新型的净化器内部结构示意图。
图2是本实用新型的另一结构示意图。
图中1.上盖 2.壳体 3.开关 4.负离子发生器 5.风扇 6.防尘过滤网 7.紫外光源 8.碳纤维织物 9.紫外发光二极管具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
请参见图1所示，本实用新型的一种汽车用纳米光催化空气净化器，由上盖1、壳体2、进气口、排气口、开关3、负离子发生器4、风扇5、防尘过滤网6、紫外光源7、载附纳米二氧化钛的碳纤维织物8组成，负离子发生器4、风扇5、防尘过滤网6、紫外光源7、载附纳米二氧化钛的碳纤维织物8安装在壳体2的内部，百叶窗式进气口开设在壳体2上，百叶窗式排气口开设在上盖1上，上盖1同壳体2通过螺纹连接。防尘过滤网6与进气口之间安装有风扇5。防尘过滤网6与载附纳米二氧化钛的碳纤维织物8之间安装有紫外光源7，紫外光源7为一发光板，其在发光板上并联排列6只紫外发光二极管9。开关3设在壳体2的外部。
由于本实用新型的空气净化器，其风扇5固定安装的位置由进气口的方向来确定。即根据壳体2的形状不同，则风扇5在壳体2内的位置也有所不同位置，但其靠近进气口处安装。请参见图2所示，当壳体2和上盖1设计成半圆弧形状时，载附纳米二氧化钛的碳纤维织物8随上盖1的形状而改变。
本实用新型的装置所需的12V电源由汽车的电瓶提供或者由汽车的点烟器插孔装置提供。若由电瓶提供12V的电源，需从该装置中引出导线；若由汽车的点烟器插孔装置提供12V电源，需外接一同点烟器插孔配套的插头。
在实验测试中，发明人利用自制的净化器样机，在密闭的轿车内部进行有机污染气体降解试验，放在轿车仪表板上，由汽车点烟器提供12V电源，经过10分钟净化处理，前排座位位置空间苯含量降低60％以上。
空气净化气的基本工作原理如下车厢内的空气在旋转的风扇的作用下进入空气净化器，车厢内空气中所含的微颗粒型污染物在防尘过滤6上先进行粗过滤，经过滤后的空气进入到紫外光源7和吸附降解(防尘过滤网6和碳纤维织物8形成的腔体中，经紫外光源7的照射下进行吸附和降解处理)中进行吸附降解消除，纯气态的有机污染物在通过载附有纳米TiO2光催化剂的碳纤维织物8时，发生光催化分解反应，被分解为无毒的CO2和水蒸气。
光催化降解原理TiO2的禁带宽度为3.2eV(锐钛型)，在波长小于400nm的光照射下，价带电子被激发到导带形成空穴——电子对。电子与空穴发生分离，迁移到粒子表面的不同位置。热力学理论表明，分布在表面的空穴h+可以将吸附在TiO2表面的OH-和H2O分子氧化成OH·自由基。OH·自由基的氧化能力是水体中存在的氧化剂中最强的，能氧化大部分的有机污染物及部分无机污染物，将其最终降解为CO2、H2O等无害物质，而且OH·自由基对反应物几乎无选择性，因而在光催化氧化中起着决定性的作用。
权利要求1.一种汽车用纳米光催化空气净化器，包括壳体、进气口、排气口、开关、风扇、负离子发生器、吸附降解装置，风扇、负离子发生器和吸附降解装置安装在壳体内部，其特征在于所述的吸附降解装置由防尘过滤网(6)、紫外光源(7)、碳纤维织物(8)构成，防尘过滤网(6)与碳纤维织物(8)之间安装有紫外光源(7)，碳纤维织物(8)上载附有纳米二氧化钛光催化剂，紫外光源(7)为一发光板，其在发光板上安装有紫外发光二极管(9)；防尘过滤网(6)与进气口之间安装有风扇(5)，进气口开设在壳体(2)上，排气口开设在上盖(1)上。
2.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于防尘过滤网(6)与载附有纳米二氧化钛光催化剂的碳纤维织物(8)形成一空腔。
3.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于碳纤维织物(8)上载附的纳米二氧化钛光催化剂的颗粒的尺寸小于30纳米。
4.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于风扇(5)固定安装的位置由进气口的方向来确定。
5.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于防尘过滤网(6)由无纺布制作。
6.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于紫外光源(7)上所需的紫外发光二极管(9)可以有2～6个，其波长为300～480nm。
7.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于上盖(1)上的排气口可以是百叶窗结构。
8.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于上盖(1)上的排气口可以是圆孔或者筛孔。
9.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于壳体(2)上的进气口可以是百叶窗结构。
10.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于壳体(2)上的进气口可以是圆孔或者筛孔。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车用纳米光催化空气净化器，包括壳体、进气口、排气口、开关、风扇、负离子发生器、吸附降解装置，其吸附降解装置由防尘过滤网、紫外光源、碳纤维织物构成，防尘过滤网与碳纤维织物之间安装有紫外光源，碳纤维织物上载附有纳米二氧化钛光催化剂，紫外光源为一发光板，其在发光板上安装有紫外发光二极管。防尘过滤网与进气口之间安装有风扇，进气口开设在壳体上，排气口开设在上盖上。该装置结构设计合理，体积小，安装拆卸方便，对车内部的污染气体甲醛和苯有很好的降解净化作用。
文档编号B01J21/06GK2681935SQ20042000589
公开日2005年3月2日 申请日期2004年3月9日 优先权日2004年3月9日
发明者张群改 申请人:张群改