光催化芯材和催化装置的制作方法

文档序号:28765654发布日期:2022-02-08 03:33阅读:71来源:国知局
光催化芯材和催化装置的制作方法

1.本实用新型涉及有机物领域,特别涉及一光催化芯材和催化装置。


背景技术:

2.随着经济水平的持续高速发展,环境问题也日益突显,例如水污染问题、空气污染问题日益严重。近年来,人们尝试了多种方式来缓解日益突显的环境问题,其中光催化技术因具有能耗低、反应条件温和、操作简便、无二次污染等特点而在环境治理领域具有良好的应用前景。但是,现在的光催化技术仍然处于实验阶段和应用的早期阶段,如何提高光催化技术的环境治疗效果以及促进光催化技术的大规模应该是本实用新型申请的实用新型人致力研究的方向。


技术实现要素:

3.本实用新型的一个目的在于提供一光催化芯材和催化装置,其中所述制造方法制得的所述光催化芯材具有高比表面积,以大幅度地提高所述光催化芯材的催化效果。
4.本实用新型的一个目的在于提供一光催化芯材和催化装置,其中所述制造方法通过固化光触媒材料于一基材的方式允许所述基材形成一基部和允许光触媒材料形成附着于所述基部的一光触媒层而制得所述光催化芯材,所述光催化芯材具有较大的流体接触面积并允许紫外光线穿过,如此当流体流经所述光催化芯材时,流体和所述光催化芯材的接触面积被增大而能够有效地提高催化效果。
5.本实用新型的一个目的在于提供一光催化芯材和催化装置,其中所述基材具有良好的贯通性和高比表面积,如此所述光催化芯材能够具有较大的流体接触面积。优选地,可以通过但不限于表面粗化、材料孔隙化、材料纤维化、多层叠合以及卷曲等方式使得所述基材具有高比表面积。
6.本实用新型的一个目的在于提供一光催化芯材和催化装置,其中所述光催化芯材在允许气体或液体通过时对气体或液体中的细菌和/或有机物进行分解,如此所述光催化芯材制得的一催化装置能够被应用于车辆、船舱、冰箱等具有相对封闭空间的内部,和被应用于水体净化、冷链运输、有机物降解等领域。
7.本实用新型的一个目的在于提供一光催化芯材和催化装置,其中所述光催化芯材能够自液体中析氢而得到氢气。
8.依本实用新型的一个方面,本实用新型提供一催化装置,其包括:
9.至少一发光部;和
10.一由光触媒材料制成的基部,其中所述基部具有一系列流体通道和形成于所述基部的外表面的一系列通道开口,其中所述基部允许流体通过所述基部的所述流体通道和允许所述发光部产生的紫外光线穿过。
11.根据本实用新型的一个实施例,所述催化装置进一步包括一外壳,其中所述外壳具有一装配空间以及分别于所述外壳的相对两端连通所述装配空间的一进口端和一出口
端,所述基部被装配于所述外壳的所述装配空间,所述外壳使所述基部的对应于所述外壳的所述进口端的一部分所述通道开口形成所述基部的流体进口和使所述基部的对应于所述外壳的所述出口端的一部分所述通道开口形成所述基部的流体出口。
12.根据本实用新型的一个实施例,所述外壳的所述进口端被设置有所述发光部,以允许所述发光部产生的紫外光线自所述基部的所述流体进口穿入所述基部,或者所述外壳的所述出口端被设置有所述发光部,以允许所述发光部产生的紫外光线自所述基部的所述流体出口穿入所述基部。
13.根据本实用新型的一个实施例,所述催化装置进一步包括至少一驱流器,其中所述驱流器被保持在所述外壳的所述装配空间,并且所述驱流器被设置使流体通过所述基部。
14.根据本实用新型的一个实施例,所述基部包括一基材和附着于所述基材的一光触媒层。
15.根据本实用新型的一个实施例,所述基材是高紫外透过率基材,以允许波长为253nm-420nm的紫外光线有超过50%的透过率。
16.根据本实用新型的一个实施例,所述基材是紫外反射率基材,以允许波长为 253nm-420nm的紫外光线有超过50%的反射率。
17.根据本实用新型的一个实施例,所述基材是钠钙玻璃、硼硅玻璃、石英玻璃 (sio2)、蓝宝石玻璃(al2o3)、氟化钙(caf2)、氟化钡(baf2)、氟化镁(mgf2)、方解石或硼酸钡(α-bbo)。
18.根据本实用新型的一个实施例,所述基材是氧化铝(al2o3)、铝、聚四氟乙烯(ptfe)或硫酸钡(baso4)。
19.依本实用新型的另一个方面,本实用新型进一步提供一光催化芯材,其包括一基材和附着于所述基材的一光触媒层,其中所述光催化芯材被用于制造一催化装置而形成所述催化装置的一流体通过器,如此所述流体通过器包括一基部和一光触媒层,所述基部具有一系列流体通道和形成于所述基部的外表面的一系列通道开口,所述光触媒层附着于所述基部的用于形成所述流体通道的内壁,其中所述催化装置进一步包括至少一发光部,其中所述流体通过器允许流体通过所述基部的所述流体通道和允许所述发光部产生的紫外光线穿过;其中所述催化装置进一步包括一外壳,其中所述外壳具有一装配空间以及分别于所述外壳的相对两端连通所述装配空间的一进口端和一出口端,所述流体通过器被装配于所述外壳的所述装配空间,所述外壳使所述基部的对应于所述外壳的所述进口端的一部分所述通道开口形成所述基部的流体进口和使所述基部的对应于所述外壳的所述出口端的一部分所述通道开口形成所述基部的流体出口;其中所述外壳的所述进口端被设置有所述发光部,以允许所述发光部产生的紫外光线自所述基部的所述流体进口穿入所述流体通过器,或者所述外壳的所述出口端被设置有所述发光部,以允许所述发光部产生的紫外光线自所述基部的所述流体出口穿入所述流体通过器,或者所述发光部被设置于所述流体通过器的侧部,以允许所述发光部产生的紫外光线自所述流体通过器的侧部穿入所述流体通过器;
20.其中所述催化装置进一步包括一进口端盖,所述进口端盖具有一系列进口端孔,这些所述进口端孔贯穿所述进口端盖的相对两侧,其中所述发光部被安装于所述进口端
盖,所述进口端盖被安装于所述外壳的所述进口端,并且所述进口端盖的所述进口端孔连通所述外壳的所述装配空间,如此所述进口端盖保持所述发光部于所述外壳的所述进口端;其中所述发光部被安装于所述进口端盖的中部;
21.其中所述催化装置进一步包括一出口端盖,所述出口端盖具有至少一出口端孔,所述出口端孔贯穿所述出口端盖的相对两侧,其中所述发光部被安装于所述出口端盖,所述出口端盖被安装于所述外壳的所述出口端,并且所述出口端盖的所述出口端孔连通所述外壳的所述装配空间,如此所述出口端盖保持所述发光部于所述外壳的所述出口端;
22.其中所述催化装置进一步包括至少一驱流器,其中所述驱流器被保持在所述外壳的所述装配空间,并且所述驱流器被设置使流体通过所述流体通过器;其中所述驱流器被设置于所述外壳的所述进口端,或者所述驱流器被设置于所述外壳的所述出口端;其中所述驱流器包括一框架、一驱动马达以及被可驱动地安装于所述驱动马达的一组叶片,其中所述框架具有一中心穿孔,并且所述框架被安装于所述外壳,所述叶片被可转动地保持在所述框架的所述中心穿孔。
附图说明
23.图1是依本实用新型的第一较佳实施例的一光催化芯材的立体示意图。
24.图2a和图2b分别是依本实用新型的一较佳实施例的一催化装置的不同视角的立体示意图。
25.图3是依本实用新型的上述较佳实施例的所述催化装置的分解示意图。
26.图4是依本实用新型的上述较佳实施例的所述催化装置的剖视示意图。
27.图5是依本实用新型的上述较佳实施例的所述催化装置的使用状态示意图。
28.图6是依本实用新型的上述较佳实施例的所述催化装置的一个变形实施方式的立体示意图。
29.图7是依本实用新型的上述较佳实施例的所述催化装置的一个变形实施方式的立体示意图。
30.图8是依本实用新型的上述较佳实施例的所述催化装置的一个变形实施方式的立体示意图。
31.图9是依本实用新型的上述较佳实施例的所述催化装置的一个变形实施方式的立体示意图。
32.图10是依本实用新型的另一较佳实施例的一催化装置的剖视示意图。
33.图11a至图11c是依本实用新型的第二较佳实施例的一光催化芯材的示意图。
34.图12a至图12c是依本实用新型的第三较佳实施例的一光催化芯材的示意图。
35.图13a和图13b是依本实用新型的第四较佳实施例的一光催化芯材的示意图。
具体实施方式
36.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
37.本领域技术人员应理解的是,在本实用新型的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
38.可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
39.附图1示出了依本实用新型的一较佳实施例的一光催化芯材100,附图2a 至图5示出了依本实用新型的一较佳实施例的一催化装置,其中所述光催化芯材 100被应用于所述催化装置。在接下来的描述中,所述光催化芯材100、所述光催化芯材100的制造方法以及所述光催化芯材100在所述催化装置中的应用将被揭露和被阐述,其中所述催化装置包括一流体通过器10和至少一发光部20,所述流体通过器10允许流体通过,所述发光部20能够产生紫外光线,并且紫外光线被允许穿过所述流体通过器10,如此所述发光部20产生的紫外光线和所述流体通过器10相互作用以分解所述流体通过器10的流体中的细菌和/或有机物,其中在所述光催化芯材100被应用于所述催化装置时,所述光催化芯材100形成所述催化装置的所述流体通过器10。优选地,所述发光部20能够产生波长为 253nm-420nm的紫外光线。
40.优选地,所述流体通过器10和所述发光部20被相邻地设置,如此,一方面,所述发光部20产生的紫外光线能够比较直接地穿过所述流体通过器10而减少所述发光部20在向所述流体通过器10方向辐射的过程中的损耗,另一方面,所述发光部20产生的紫外光线能够辐射至所述流体通过器10的各个位置,即,通过相邻地设置所述流体通过器10和所述发光部20的方式,所述发光部20产生的紫外光线能够有效地穿过所述流体通过器10而保证所述催化装置的催化效果。
41.值得一提的是,流体的类型在本实用新型的所述催化装置中不受限制,例如在本实用新型的所述催化装置的一个较佳示例中,流体可以是气体,即所述流体通过器10允许气体流过,并对气体中的细菌和/或有机物进行分解而改善气体质量,如此本实用新型的所述催化装置能够被应用于车辆、船舱、冰箱等具有相对封闭的内部;在本实用新型的所述催化装置的另一个较佳示例中,流体可以是液体,即所述流体通过器10允许液体通过,并对液体中的细菌和/或有机物进行分解而改善液体质量,如此本实用新型的所述催化装置能够被应用于水体净化、冷链运输等领域。另外,当所述催化装置的所述流体通过器10允许水通过时,所述光催化芯材100形成的所述流体通过器10能够从水中析氢而制得氢气。
42.具体地,参考附图2a至图5,所述流体通过器10包括一基部11和一光触媒层12,其中所述基部11具有一系列流体通道111和形成于所述基部11的外表面的一系列通道开口112,其中所述光触媒层12附着于所述基部11的用于形成所述流体通道111的内壁。所述基部11的一系列所述通道开口112中的一部分所述通道开口112是流体进口1121,另一部分所述通道开口112是流体出口 1122,即流体被允许经一部分所述通道开口112进入所述流体通道111和经另一部分所述通道112排出所述基部11。当流体在所述基部11的所述流体通道111 内流动时能够接触附着于所述基部11的用于形成所述流体通道111的内壁的所述光触
媒层12。在所述发光部20产生的紫外光线穿过所述流体通过器10时,所述发光部20产生的紫外光线和所述流体通过器10的附着于所述基部11的用于形成所述流体通道111的内壁的所述光触媒层12能够相互配合而分解流体中的细菌和/或有机物。
43.优选地,所述基部11是玻璃材质,以使所述流体通过器10具有良好的透明效果,从而所述发光部20产生的紫外光线能够有效地穿过所述流体通过器10。换言之,所述流体通过器10是透明的,如此所述流体通过器10允许所述发光部 20产生的紫外光线穿过所述流体通过器10本身。例如,所述基部11是由发泡玻璃或玻璃纤维制成,并且所述基部11的内部呈蜂窝状结构而形成所述流体通道111,如此所述基部11具有足够大的内表面而能够大幅度地增大附着于所述基部11的所述光触媒层12的面积,通过这样的方式,流经所述流体通过器10 的流体能够充分地与所述光触媒层12接触而提高所述催化装置的催化效果。
44.值得一提的是,所述流体通过器10的透明程度在本实用新型的所述杀菌装置中不受限制,其根据需要被选择,例如,所述流体通过器10的所述基部11是由改善了全反射条件的发泡玻璃或玻璃纤维制成。
45.优选地,所述光触媒层12由二氧化钛(tio2)或者改性二氧化钛材料形成,如此所述发光部20产生的紫外光线在穿过所述流体通过器10时,紫外光线而所述光触媒层12能够相互作用而有效地分解流体中的细菌和/或有机物。优选地,所述二氧化钛的粒径为1nm-100nm。更优选地,所述二氧化钛的粒径为1nm-10nm。
46.可选地,在本实用新型的所述催化装置的其他示例中,所述基部11由多孔陶瓷或陶瓷纤维制成,以使所述流体通过器10具有高反射率,以反射uv波段的光线,如此所述流体通过器10允许所述发光部20产生的紫外光线以连续反射的方式穿过所述流体通道111。
47.进一步地,所述光催化芯材100的制造方法包括如下步骤:(a)附着光触媒材料于一基材;和(b)固化光触媒材料,以允许所述基材形成所述基部11和允许所述光触媒材料形成附着于所述基部11的用于形成一系列所述流体通道 111的内壁的所述光触媒层12,以制得所述光催化芯材100。
48.优选地,在所述步骤(a)之前,所述制造方法进一步包括步骤:(c)以表面粗化、材料孔隙化、材料纤维化、多层叠合或卷曲的方式允许所述基材具有高比表面积,如此由所述基材形成的所述基部11具有高比表面积而能够大幅度地增加流体接触面积,从而当流体流经所述流体通过器10时,流体能够充分地接触所述光触媒层12而提高所述催化装置的催化效果。例如,通过多层叠合的方式可以得到如附图11a至图11c示出的所述光催化芯材100;通过卷曲的方式可以得到如附图12a至图12c示出的所述光催化芯材100,在层间可以用耐uv骨架支撑而使得层间保持有较好的贯穿性;通过增材或3d打印的方式可以得到如附图13a和图13b示出的所述光催化芯材100。
49.在本实用新型的一个较佳示例中,当所述制造方法的所述步骤(c)选择以表面粗化的方式允许所述基材具有高比表面积时,所述制造方法可以进一步选择物理粗化的方式实现所述基材的表面粗化或化学粗化的方式实现所述基材的表面粗化。具体地,当所述制造方法选择物理粗化的方式实现所述基材的表现粗化时,物理粗化的方式可以是增材,即,以增材的物理粗化方式对所述基材的表面粗化而允许所述基材具有高比表面积,其中增材的具体方式是3d打印、喷涂或压印。相应地,当所述制造方法选择化学粗化的方式实现所述基材的表现粗化时,化学粗化的具体方式是化学蚀刻,即,以化学药剂蚀刻的方式对所述基
材的表面粗化而允许所述基材具有高比表面积。
50.在本实用新型的另一个较佳示例中,当所述制造方法的所述步骤(c)选择以材料孔隙化的方式允许所述基材具有高比表面积时,材料孔隙化的具体方式是发泡、化学溶胶法、3d打印、前驱体法或烧结法,即,以发泡、化学溶胶法、 3d打印、前驱体法或烧结法对所述基材进行材料孔隙化处理。
51.在本实用新型的一个较佳示例中,其中所述基材是高紫外透过率基材,以允许波长为253nm-420nm的紫外光线有超过50%的透过率,例如所述基材是钠钙玻璃、硼硅玻璃、石英玻璃(sio2)、蓝宝石玻璃(al2o3)、氟化钙(caf2)、氟化钡(baf2)、氟化镁(mgf2)、方解石或硼酸钡(α-bbo)。
52.在本实用新型的另一个较佳示例中,所述基材是紫外反射率基材,以允许紫外光线有较高的透过率,例如所述基材是氧化铝(al2o3)、铝、聚四氟乙烯(ptfe) 或硫酸钡(baso4)。例如,对于由石英玻璃(sio2)构成的所述基材来说,所述基材允许波长为253nm-420nm的紫外光线有超过50%的透过率。
53.在所述步骤(a)中,光触媒材料是二氧化钛(tio2)、氧化锌(zno)、氧化锡(sno2)、氧化锆(zro2)、硫化镉(cds)或者上述材料的参杂改性材料。例如,在本实用新型的一个具体示例中,光触媒材料可以是改性二氧化钛,其在二氧化钛中掺杂c或n或同时掺杂c和n。
54.优选地,光触媒分散液中的光触媒粒径为1nm-50μm。更优选地,光触媒分散液中的光触媒粒径为3nm-7nm。
55.另外,光触媒分散液的液相为纯水、去离子水、无机分散剂、有机分散剂或无机分散剂和有机分散剂的混合物。
56.进一步地,在本实用新型的所述制造方法的所述步骤(a)中,首先,清洁所述基材;其次浸泡所述基材于光触媒分散液或喷涂光触媒分散液于所述基材,如此附着光触媒层于所述基材。具体地,在所述步骤(a)中,通过清洁所述基材的方式可以对所述基材进行去油脂(即,碱洗,换言之,可以通过碱洗的方式对所述基材进行清洁而实现对所述基材的去油脂),并对所述基材进行烘干处理,烘干温度可以是80℃-200℃(包括80℃和200℃),烘干时间可以是1h-3h(包括1h和3h)。优选地,在所述步骤(a)中,以酸洗的方式清洁所述基材而能够进一步加强清洁效果。更优选地,在所述步骤(a)中,以超声波清洗的方式清洁所述基材而能够进一步加强清洁效果。可选地,在本实用新型的所述制造方法的一个较佳示例中,所述步骤(a)中的酸洗方式和超声波清洗方式可以选择任意一个方式,而在本实用新型的所述制造方法的另一个较佳示例中,所述步骤 (a)中的酸洗方式和超声波清洗方式可以同时进行。另外,所述制造方法的所述步骤(a)可以多次重复进行。
57.进一步地,在本实用新型的所述制造方法的所述步骤(a)中,清洗后的所述基材可以被浸泡在二氧化钛分散液中或将二氧化钛分散液喷涂在所述基材,并对其进行烘干处理,烘干温度可以是80℃-200℃(包括80℃和200℃),烘干时间可以是1h-3h(包括1h和3h)。
58.在本实用新型的所述制造方法的所述步骤(b)中,通过热处理的方式固化光触媒材料。例如可以在温度为200℃-1000℃(包括200℃和1000℃)的环境中进行10min-30min(包括10min和30min)的热固化后,再进行缓慢降温或自然冷却至常温,即可制得本实用新型的所述光催化芯材100。
59.在本实用新型的用于制造所述光催化芯材100的所述制造方法的一个具体示例
中,首先,提供洁净氧化铝(al2o3)陶瓷编制纤维布,其次,将粒径为5nm 的二氧化钛分散液均匀喷涂于陶瓷编制纤维布表面并进行烘干处理,接着,在温度为800℃的环境中保温热处理10min-30min后自然冷却至常温,即可制得所述光催化芯材100。
60.在本实用新型的用于制造所述光催化芯材100的所述制造方法的另一个具体示例中,首先,3d打印特定外形形状贯通孔的硼硅玻璃的所述基材,所述基材重量的成分是sio2:80
±
0.5%;b2o3:13
±
0.2%;al2o3:2.4
±
0.2%;na2o(+k2o): 4.3
±
0.2%,其次,清洁所述基材后,将所述基材浸泡于粒径为5nm的二氧化钛分散液中超声波振动5min后取出烘干,接着在温度为500℃-600℃的环境中保温热处理10min-30min后自然冷却至常温,即可制得所述光催化芯材100。
61.在本实用新型的用于制造所述光催化芯材100的所述制造方法的另一个具体示例中,首先,提供纤维直径为60μm的玻璃纤维布通过间隔材料卷绕成型多层材料,其次,将粒径为5nm的二氧化钛分散液均匀喷涂于纤维布表面并烘干,接着,在温度为450℃-600℃的环境中保温热处理10min-30min后自然冷却至常温,即可制得所述光催化芯材100。可选地,所述制造方法允许:首先,将粒径为5nm 的二氧化钛分散液均匀地喷涂于纤维布表面并烘干,其次,在固化处理后通过间隔材料卷绕玻璃纤维布成型多层而得到所述光催化芯材100。
62.进一步地,继续参考附图2a至图5,所述催化装置包括一外壳30,所述外壳30具有一装配空间31以及分别于所述外壳30的相对两端连通所述装配空间 31的一进口端32和一出口端33,其中所述流体通过器10被装配于所述外壳30 的所述装配空间31,如此隐藏所述流体通过器10于所述外壳30的所述装配空间31,同时所述外壳30使所述基部11的对应于所述外壳30的所述进口端32 的一部分所述通道开口112形成所述流体进口1121,和使所述基部11的对应于所述外壳30的所述出口端33的一部分所述通道开口112形成所述流体出口 1122。换言之,所述外壳30环绕于所述流体通过器10的周向方向,并界定所述基部11的暴露在表面的一系列所述流体开口112为所述流体进口1121和所述流体出口1122。
63.值得一提的是,所述外壳30的形状在本实用新型的所述催化装置中不受限制,例如在附图2a至图5示出的所述催化装置的这个具体示例中,所述外壳30 是长方体;可选地,在所述催化装置的其他示例中,所述外壳30呈圆柱体。
64.在附图2a至图5示出的所述催化装置的这个具体示例中,所述发光部20被保持在所述外壳30的所述进口端32,即所述发光部20在所述外壳30的所述进口端32产生紫外光线并允许紫外光线朝向所述流体通过器10的方向辐射,如此所述发光部20产生的紫外光线能够穿过所述流体通过器10而对流经所述流体通过器10的流体中的细菌和/或有机物进行分解。
65.具体地,继续参考附图2a至图5,所述催化装置包括一进口端盖40,所述进口端盖40具有一系列进口端孔41,这些所述进口端孔41贯穿所述进口端盖 40的相对两侧,其中所述发光部20被安装于所述进口端盖40,所述进口端盖 40被安装于所述外壳30的所述进口端32,并且所述进口端盖40的所述进口端孔41连通所述外壳30的所述装配空间31,如此所述进口端盖40保持所述发光部20于所述外壳30的所述进口端32。
66.优选地,所述发光部20被安装于所述进口端盖40的中部,以允许所述进口端盖40的这些所述进口端孔41环绕于所述发光部20的四周,如此,一方面,流体能够经所述进口端
盖40的这些所述进口端盖40于所述发光部20的四周均匀地进入所述外壳30的所述装配空间31,另一方面,所述发光部20产生的紫外光线能够大致均匀地辐射至所述流体通过器10的各个位置,通过这样的方式,有利于保证所述催化装置的催化效果。
67.值得一提的是,所述进口端盖40和所述外壳30之间的安装方式在本实用新型的所述催化装置中不受限制,例如所述进口端盖40和所述外壳30之间可以通过螺钉螺接安装,也可以通过胶水胶接安装。
68.继续参考附图2a至图5,所述催化装置进一步包括一出口端盖50,所述出口端盖50具有至少一出口端孔51,所述出口端孔51贯穿所述出口端盖50的相对两侧,其中所述出口端盖50被安装于所述外壳30的所述出口端33,并且所述出口端盖50的所述出口端孔51连通所述外壳30的所述装配空间31。
69.值得一提的是,所述出口端盖50和所述外壳30之间的安装方式在本实用新型的所述催化装置中不受限制,例如所述出口端盖50和所述外壳30之间可以通过螺钉螺接安装,也可以通过胶水胶接安装。
70.继续附图2a至图5,所述催化装置进一步包括至少一驱流器60,其中所述驱流器60被保持在所述外壳30的所述装配空间31,并且所述驱流器60被设置能够驱使流体通过所述流体通过器10,如此在相对封闭的空间,所述催化装置能够提供良好的催化效果。
71.具体地,所述驱流器60包括一驱动马达61和被可驱动地安装于所述驱动马达61的一组叶片62,当所述驱动马达61被供应电能时,所述驱动马达61能够驱动所述叶片62转动,所述叶片62的转动使得所述催化装置的外部的流体自所述流体进口1121进入所述基部11的所述流体通道111和自所述流体出口1122 排出所述基部11的所述流体通道111,如此驱使流体通过所述流体通过器10。
72.所述驱流器60进一步包括一框架63,所述框架63具有一中心穿孔631,所述叶片62被可转动地保持在所述框架63的所述中心穿孔631,其中所述框架63 被安装于所述外壳30,以保持所述驱流器60于所述外壳30的所述装配空间31。可选地,在所述催化装置的其他示例中,所述驱流器60的所述框架63被安装于所述出口端盖50,以藉由所述出口端盖50保持所述驱流器60于所述外壳30的所述装配空间31。可选地,在所述催化装置的其他示例中,所述驱流器60没有被提供所述框架63,而是直接安装所述驱动马达61于所述出口端盖50,即,所述驱动马达61被安装于所述出口端盖50,以使所述叶片62被可转动地保持在所述出口端盖50的侧部。
73.优选地,所述驱流器60的所述驱动马达61的转速能够被控制,如此控制所述叶片62的转动,通过这样的方式,所述驱流器60能够控制流体通过所述流体通过器10的速度而适于控制所述催化装置的工作状态。
74.继续参考附图2a至图5,所述催化装置进一步包括一电控部70,其中所述电控部70被设置于所述外壳30,并且所述发光部20和所述驱流器60的所述驱动马达61分别被连接于所述电控部70,所述电控部70能够控制电能向所述发光部20和所述驱流器60的所述驱动马达61供电的状态,其中当所述电控部70 允许电能被供应至所述发光部20时,所述发光部20能够产生紫外光线,并且紫外光线能够向所述流体通过器10方向辐射,当所述电控部70允许电能被供应至所述驱流器60的所述驱动马达61时,所述驱动马达61能够驱动所述叶片62转动而驱使流体通过所述流体通过器10。
75.具体地,所述电控部70包括一电路板71以及分别被连接于所述电路板71 的一控制开关72、一组电子元器件73和一供电端口74,所述发光部20和所述驱流器60的所述驱动马达61分别被连接于所述电路板71。所述控制开关72的类型不受限制,其可以是机械开关或者电子开关。所述电子元器件73可以是电阻、电容、电感等,其被贴装于所述电路板71,这些所述电子元器件73能够相互配合而起到升压、稳流等作用。所述供电端口74的类型不受限制,其可以是 usb端口。外部电能能够经所述供电端口74被供应至所述电控部70,所述控制开关72能够控制电能是否向所述发光部20和/或所述驱流器60的所述驱动马达 61供应。
76.附图5示出了本实用新型的所述催化装置的分解有机物的过程,其中所述催化装置被应用于对气体中的细菌和/或有机物进行分解。外部电能能够经所述供电端口74被供应至所述电控部70,并且所述控制开关72能够控制电能分别向所述发光部20和所述驱流器60的所述驱动马达61供应,此时,一方面,所述发光部20能够产生紫外光线,并且所述发光部20产生的紫外光线能够自所述外壳30的所述进口端32向所述流体通过器10方向辐射,例如所述发光部20能够产生波长为320nm-420nm的紫外光线,另一方面,所述驱动马达61能够驱动所述叶片62于所述外壳30的所述出口端33转动,此时所述驱流器60使所述外壳 30的所述装配空间31内的气体经所述驱流器60的所述中心穿孔631和所述出口端盖50的所述出口端孔51排出而降低所述催化装置内部的气压。此时,外部的气体经所述进口端盖40的所述进口端孔41进入所述外壳30的所述装配空间 31,并进一步自所述基部11的所述流体进口1121进入所述基部11的所述流体通道111。进入所述基部11的所述流体通道111的气体能够充分地接触附着于所述基部11的用于形成所述流体通道111的内壁的所述光触媒层12。需要说明的是,附图2a至图5中示出的所述基部11的所述流体通道111的延伸形状仅是示例,其并不构成对本实用新型的所述催化装置的限制,为了进一步提高进入所述基部11的所述流体通道111的气体和所述光触媒层12的接触面积,所述基部 11的所述流体通道111被设计为蜂窝状结构。在气体接触所述光触媒层12的同时,所述发光部20产生的紫外光线能够穿过所述流体通过器10,此时,紫外光线和所述光触媒层12相互作用而能够分解气体中的细菌和/或有机物,如此对气体中的细菌和/或有机物进行分解。
77.附图6示出了本实用新型的所述催化装置的一个变形示例,与附图2a至图 5示出的所述催化装置不同的是,在附图6示出的所述催化装置的这个变形示例中,所述电控部70进一步包括一可充电电池75,所述可充电电池75被连接于所述电路板71,并且所述控制开关72能够控制所述可充电电池75向所述发光部20和/或所述驱流器60的所述驱动马达61供应的状态。换言之,通过所述控制开关72能够控制所述可充电电池75向所述发光部20供电而使所述发光部20 产生紫外光线,通过所述控制开关72能够控制所述可充电电池75向所述驱流器 60的所述驱动马达61供电而使所述驱动马达61驱动所述叶片62转动。
78.附图7示出的本实用新型的所述催化装置的另一个变形示例,与附图2a至图5示出的所述催化装置不同的是,在附图7示出的所述催化装置的这个变形示例中,所述发光部20被安装于所述出口端盖50的中部,以藉由所述出口端盖 50保持所述发光部20于所述外壳30的所述出口端33,此时所述驱流器60被设置于所述外壳30的所述进口端32。
79.可选地,所述发光部20可以被保持在所述流体通过器10的侧部,以允许所述发光部20产生的紫外光线自所述流体通过器10的侧部向所述流体通过器10 方向辐射。例如在附图8示出的所述催化装置的这个具体示例中,所述发光部 20呈长条形,或者一系列所述
发光部20沿着所述外壳30的长度方向排列,如此所述发光部20的延伸方向和所述流体通过器10的延伸方向一致,当所述发光部20被供应电能时,所述发光部20能够于所述流体通过器10的侧方产生光线并自所述流体通过器10的侧方向所述流体通过器10方向辐射。优选地,所述流体通过器10的多个侧方均被保持有所述发光部20,如此这些所述发光部20能够于所述流体通过器10的多个侧方产生光线并自所述流体通过器10的多个侧方向所述流体通过器10方向辐射。
80.附图9示出了本实用新型的所述催化装置的一个变形示例,与附图2a至图 5示出的所述催化装置不同的是,在附图9示出的所述催化装置的这个变形示例中,所述驱流器60被设置于所述外壳30的所述进口端32。优选地,所述驱流器60被所述进口端盖40遮蔽,以隐藏所述驱流器60。优选地,所述发光部20 被设置于所述出口端盖50的中部,以藉由所述出口端盖50保持所述发光部20 于所述流体通过器10的一个端部。
81.附图10示出了本实用新型的所述催化装置的另一个较佳示例,与附图2a至图5示出的所述催化装置不同的是,在附图10示出的所述催化装置的这个具体示例中,所述催化装置包括一流体通过器10和至少一发光部20,所述流体通过器10包括一基部11,所述基部11具有一系列流体通道111和形成于所述基部 11的外表面的一系列通道开口112,并且所述基部11允许流体流经所述流体通道111和允许所述发光部20产生的紫外光线穿过,其中所述基部11由光触媒材料形成,例如形成所述基部11的光触媒材料是二氧化钛实体纤维、为氧化钛纳米管纤维、3d打印多孔隙二氧化钛,并且所述基部11具有高比表面积,如此在流体流经所述基部11的所述流体通道111时,流体和所述基部11的接触面积能够被大幅度的增加,并在后续,当所述发光部20产生的紫外光线穿过所述基部 11时,紫外光线和所述基部11能够相互作用而分解所述流体通过器10的流体中的细菌和/或有机物。
82.本领域的技术人员可以理解的是,以上实施例仅为举例,其中不同实施例的特征可以相互组合,以得到根据本实用新型揭露的内容很容易想到但是在附图中没有明确指出的实施方式。
83.本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1