专利名称：用led为催化光源的空气净化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型的技术方案涉及对空气进行净化处理的装置，具体地说是用LED为 催化光源的空气净化装置。
背景技术：
目前光催化净化空气技术是气体净化工艺中的高新技术和研究热点之一。现有的 光催化空气净化的装置中的光源多采用紫外灯管做光源，导致装置光源能耗高、效率低、寿 命短，维护成本较高；另外，现有的空气净化的装置主要是由装置腔体、设置于装置腔体内 部的光源装置、催化层装置和进出风装置构成，其光催化剂大多使用喷涂纳米二氧化钛粉 末，喷涂工艺决定了催化剂粉末易从载体上脱落，影响这类空气净化的装置使用寿命和净 化空气的效果。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供用LED为催化光源的空气净化装置，该 装置采用复合纳米光催化材料纤维网在中心波长为230 400nm的紫外波段LED柱状集成 灯的激发下利用负压运行净化空气，其中复合纳米光催化材料纤维网使用纳米Ti02、SiO2, ZnO, Ag2O和碳纳米管中的任意两种或三种晶体粒径为2 50nm的材料构成纳米催化材料 纤维布制作，从而提高了空气净化装置的效能和效率，降低了能耗，延长了装置的使用寿命 和提高了净化空气的效果。本实用新型解决该技术问题所采用的技术方案是由主体装置、电源装置和控制 装置三部分构成；其中，主体装置由一个主箱体、复合纳米光催化材料纤维网和LED柱状集 成灯构成，该主箱体为阶梯形，在主箱体内壁附着复合纳米光催化纤维层，主箱体阶梯形高 的一侧是进风口，并设置为进风口格栅，在该进风口格栅后面的主箱体内安置有复合纳米 光催化材料纤维网，在该复合纳米光催化材料纤维网后面安置LED柱状集成灯，主箱体阶 梯形低的一侧为出风口，并设置为出风口格栅，该出风口格栅后面的主箱体内安置有风扇； 电源装置为电源稳压变压器，安置在主箱体上方；控制装置由控制芯片电路和控制面板构 成，控制面板被安置在主箱体的阶梯斜顶面上，控制芯片电路被封装在LED柱状集成灯的 柱状基底上，LED柱状集成灯中的所有LED连接在控制芯片电路上，电源稳压变压器通过导 线与控制芯片电路连接。上述用LED为催化光源的空气净化装置中，所述主箱体的底面的长度为0. 3 : 和宽度为0. 2 2m，顶面的长度为0. 2 an和宽度为0. 2 2m，侧面的阶梯形高的部分的 高度为0. 3 : 和侧面的阶梯形低的部分的高度为0. 08 1. 35 m。上述用LED为催化光源的空气净化装置中，所述在主箱体内壁附着的复合纳米光 催化纤维层为1 4层复合纳米催化材料纤维布，其每一层尺寸与主箱体内部尺寸相同，用 粘接或嵌入的方法安置在主箱体内壁。上述用LED为催化光源的空气净化装置中，所述复合纳米光催化材料纤维网是1 5层，其每一层是宽为0. 13 1. 7m和高为0. 27 2. 8m的复合纳米催化材料纤维布， 用嵌入方法安置在主箱体的阶梯形高的部分的进风口一侧，距进风口格栅0. 05m，距LED柱 状集成灯0. 1 0. 13m,当上述复合纳米光催化材料纤维网是2 5层时，其中的复合纳米 催化材料纤维布的间距为0. 15m。上述用LED为催化光源的空气净化装置中，在所述复合纳米光催化材料纤维网后 面安置有1 4个中心波长为230 400nm的紫外波段LED柱状集成灯，每个LED柱状集成 灯的功率为0. 05 40W，由2 20个LED组成，其高度为主箱体的内部高度，宽度为0. 01 0. 2m,每个LED的光辐射角度为120 150°。上述用LED为催化光源的空气净化装置中，所述风扇是15 200W，安置在距离出 风口格栅的0. Im处。上述用LED为催化光源的空气净化装置中，所述主箱体是由高分子材料成型的。上述用LED为催化光源的空气净化装置中，所述复合纳米光催化纤维层和复合纳 米光催化材料纤维网均是由负载有由纳米Ti02、Si02、Zn0、Ag20和碳纳米管中的任意两种或 三种晶体粒径为2 50nm所组成的复合纳米催化材料的复合纳米催化材料纤维布制作而 成，该纤维布规格是30 500g/ m2。上述用LED为催化光源的空气净化装置中，所涉及到的元器件和材料均是公 知的，或可以商购得到的，元器件安置和连接方法也是本领域技术人员所熟知的。本实用新型的有益效果是(1)本实用新型用LED为催化光源的空气净化装置采用复合中心波长230 400nm 的氮化物半导体发光二极的柱状集成灯，克服了现有技术中的紫外灯管寿命短、能耗大、效 率低的缺陷，同时该LED选择了最佳紫外激发波段，使得光催化效率极大提高。在该波段紫 外光源的激发下，由纳米Ti02、SiO2, ZnO, Ag2O和碳纳米管中的任意两种或三种晶体粒径为 2 50nm的材料所组成的复合催化材料会不断产生强氧化性的氧自由基，对空气中被害物 质及时杀灭和降解。(2)本实用新型装置采用了蜗轮风扇，运行时装置内形成负压，提高了进气效率。(3)本实用新型装置中设置的复合纳米光催化材料纤维网是1 5层。在安装时 将根据实际空气处理量的大小而选定该复合纳米光催化材料纤维网的数目，从而提高了该 装置的处理效能和效率。(4)本实用新型装置结构合理、操作方便、寿命长、性价比高，当需要更换复合纳 米光催化材料纤维网时，只需卸下进风口格栅即可快速更换新的有效的复合材料催化纤维 网，适合大规模工业化生产。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，但本实用新型权利要求保 护的范围并不限于下述附图和实施例。
图1本实用新型的侧面主剖视所显示的结构示意图。图2本实用新型的主箱体的进风口一侧正视平面示意图。图3本实用新型的主箱体的出风口一侧正视平面示意图。图4本实用新型的内部安置的复合纳米光催化材料纤维网形状示意图。
4[0023]图中，1.主箱体，2.复合纳米光催化材料纤维网，3. LED柱状集成灯，4.电源稳压 变压器，5.控制面板，6.蜗轮风扇，7.进风口格栅，8.出风口格栅，9.进风口，10.出风口， 11.控制芯片电路。
具体实施方式
图1表明，本实用新型用LED光源的空气净化的装置，由主体装置、电源装置和控 制系统装置三部分构成。其中，主体装置由一个主箱体(1)、复合纳米光催化材料纤维网 (2)和LED柱状集成灯构成(3)。主箱体(1)为阶梯形，主箱体(1)的底面的长度为0. 3 3m，顶面的长度为0. 2 2m，侧面的阶梯形高的部分的高度为0. 3 :3m和侧面的阶梯形低 的部分的高度为0.08 1.35 m。主箱体(1)阶梯形高的一侧是进风口(9)，并设置为进风 口格栅(7)，在该进风口格栅(7)后面的主箱体(1)内安置有复合纳米光催化材料纤维网 (2)，在该复合纳米光催化材料纤维网(2)后面安置LED柱状集成灯(3)，主箱体(1)阶梯形 低的一侧为出风口(10)，并设置为出风口格栅(8)，该出风口格栅(8)后面的主箱体(1)内 安置有风扇(6)；电源装置为电源稳压变压器(4)，安置在主箱体(1)上方；控制系统装置由 控制芯片电路(11)和控制面板(5 )构成，控制面板(5 )被安置在主箱体(1)阶梯表面，控制 芯片电路(11)被封装在LED柱状集成灯(3 )的柱状基底上。图2表明，本实用新型用LED光源的空气净化装置的主箱体(1)的进风口(9)一侧 的宽为0. 2 2m，高为0. 3 3 m ；进风口格栅(7)宽为0. 15 1. 8m，高为0. 3 3 m。图3表明，本实用新型用LED光源的空气净化装置的主箱体(1)的出风口(10) — 侧的宽为0. 2 an，高为0. 3 :3m ；出风口格栅(8)宽为0. 16 1. 8m，高为0. 08 1. 35m0图4表明，本实用新型用LED光源的空气净化装置内部安置的复合纳米光催化材 料纤维网(2)的宽为0. 13 0. 17m，高为0. 27 2. 8m。实施例1本实施例的用LED为催化光源的空气净化装置，由主体装置、电源装置和控制系 统装置三部分构成，其中，主体装置由一个主箱体(1)、复合纳米光催化材料纤维网(2)和 LED柱状集成灯(3)构成，该主箱体(1)为阶梯形，在主箱体(1)内壁附着复合纳米光催化纤 维层，主箱体(1)阶梯形高的一侧是进风口(9)，并设置为进风口格栅(7)，在该进风口格栅 (7)后面的主箱体(1)内安置有复合纳米光催化材料纤维网(2)，在该复合纳米光催化材料 纤维网(2)后面安置LED柱状集成灯(3)，主箱体(1)阶梯形低的一侧为出风口(10)，并设 置为出风口格栅(8)，该出风口格栅(8)后面的主箱体(1)内安置有风扇(6);电源装置为电 源稳压变压器(4)，安置在主箱体(1)上方；控制装置由控制芯片电路(11)和控制面板(5) 构成，控制面板被安置在主箱体(1)的阶梯斜顶面上，控制芯片电路(11)被封装在LED柱状 集成灯(3 )的柱状基底上，LED柱状集成灯(3 )中的所有LED连接在控制芯片电路(11)上， 电源稳压变压器(4)通过导线与控制芯片电路(11)连接。在本实施例的LED为催化光源的空气净化装置中，主箱体(1)的底面的长度为:3m 和宽度为2m，顶面的长度为!和宽度为2m，侧面的阶梯形高的部分的高度为: 和侧面的 阶梯形低的部分的高度为1. 35 m ；在主箱体(1)内壁附着的复合纳米光催化纤维层为4层 复合纳米催化材料纤维布，其每一层尺寸与主箱体(1)内部尺寸相同，用粘接的方法安置 在主箱体(1)内壁；复合纳米光催化材料纤维网(2)是5层，其每一层是宽为1.7m和高为2. 8m的复合纳米催化材料纤维布，用嵌入方法安置在主箱体(1)的阶梯形高的部分的进风 口(9) 一侧，距进风口格栅(7) 0. 05m，距LED柱状集成灯(3) 0. 13m，复合纳米光催化材料 纤维网(2)中的复合纳米催化材料纤维布的间距为0. 15m ；在复合纳米光催化材料纤维网 (2)后面安置有4个中心波长为400nm的紫外波段LED柱状集成灯(3)，每个LED柱状集成 灯(3)的功率为40W，由20个LED组成，其高度为主箱体(1)的内部高度，宽度为0. 2m，每个 LED的光辐射角度为150° ；风扇(6)是200W，安置在距离出风口格栅(8)的0. Im处。实施例2本实施例的用LED为催化光源的空气净化装置总体构成同实施例1。不同之处如 下在本实施例的LED为催化光源的空气净化装置中，主箱体(1)的底面的长度为 1.7m和宽度为1. lm，顶面的长度为1. Im和宽度为1. lm，侧面的阶梯形高的部分的高度为 1. 7m和侧面的阶梯形低的部分的高度为0. 7 m ；在主箱体(1)内壁附着的复合纳米光催化 纤维层为3层复合纳米催化材料纤维布，其每一层尺寸与主箱体(1)内部尺寸相同，用嵌入 的方法安置在主箱体(1)内壁；复合纳米光催化材料纤维网(2)是3层，其每一层是宽为 1.0m和高为1.6m的复合纳米催化材料纤维布，用嵌入方法安置在主箱体(1)的阶梯形高的 部分的进风口( 9 ) 一侧，距进风口格栅(7 ) 0. 05m，距LED柱状集成灯(3 ) 0. 1 lm，复合纳米光 催化材料纤维网(2)中的复合纳米催化材料纤维布的间距为0. 15m ；在复合纳米光催化材 料纤维网(2)后面安置有2个中心波长为315nm的紫外波段LED柱状集成灯(3)，每个LED 柱状集成灯(3)的功率为20W，由11个LED组成，其高度为主箱体(1)的内部高度，宽度为 0. lm，每个LED的光辐射角度为130° ；风扇(6)是110W，安置在距离出风口格栅(8)的0. Im 处。实施例3本实施例的用LED为催化光源的空气净化装置总体构成同实施例1。不同之处如 下在本实施例的LED为催化光源的空气净化装置中，主箱体(1)的底面的长度为 0. 3m和宽度为0. 2m，顶面的长度为0. 2m和宽度为0. 2m，侧面的阶梯形高的部分的高度为 OJm和侧面的阶梯形低的部分的高度为0.08 m;在主箱体(1)内壁附着的复合纳米光催 化纤维层为1层复合纳米催化材料纤维布，其尺寸与主箱体(1)内部尺寸相同，用粘接的方 法安置在主箱体(1)内壁；复合纳米光催化材料纤维网(2)是1层，是宽为0. 1 !和高为 0. 27m的复合纳米催化材料纤维布，用嵌入方法安置在主箱体(1)的阶梯形高的部分的进 风口(9) 一侧，距进风口格栅(7) 0. 05m，距LED柱状集成灯(3) 0. Im ；在复合纳米光催化材 料纤维网(2)后面安置有1个中心波长为230nm的紫外波段LED柱状集成灯(3)，其功率为 0. 05W，由2个LED组成，其高度为主箱体(1)的内部高度，宽度为0. 01m，每个LED的光辐射 角度为120° ；风扇(6)是15W，安置在距离出风口格栅(8)的0. Im处。上述所有实施例中，所述主箱体(1)由高分子材料成型；所述复合纳米光催化纤 维层和复合纳米光催化材料纤维网(2)均是由负载有由纳米Ti02、Si02、Zn0、Ag20和碳纳米 管中的任意两种或三种晶体粒径为2 50nm所组成的复合纳米催化材料的复合纳米催化 材料纤维布制作而成，该纤维布规格是30 500g/ m2。
权利要求1.用LED为催化光源的空气净化装置，其特征在于由主体装置、电源装置和控制装置 三部分构成；其中，主体装置由一个主箱体、复合纳米光催化材料纤维网和LED柱状集成灯 构成，该主箱体为阶梯形，在主箱体内壁附着复合纳米光催化纤维层，主箱体阶梯形高的一 侧是进风口，并设置为进风口格栅，在该进风口格栅后面的主箱体内安置有复合纳米光催 化材料纤维网，在该复合纳米光催化材料纤维网后面安置LED柱状集成灯，主箱体阶梯形 低的一侧为出风口，并设置为出风口格栅，该出风口格栅后面的主箱体内安置有风扇；电源 装置为电源稳压变压器，安置在主箱体上方；控制装置由控制芯片电路和控制面板构成，控 制面板被安置在主箱体的阶梯斜顶面上，控制芯片电路被封装在LED柱状集成灯的柱状基 底上，LED柱状集成灯中的所有LED连接在控制芯片电路上，电源稳压变压器通过导线与控 制芯片电路连接。
2.按照权利要求1所述的用LED为催化光源的空气净化装置，其特征在于所述主箱 体的底面的长度为0. 3 : 和宽度为0. 2 2m，顶面的长度为0. 2 an和宽度为0. 2 2m，侧面的阶梯形高的部分的高度为0. 3 : 和侧面的阶梯形低的部分的高度为0. 08 1. 35 m0
3.按照权利要求1所述的用LED为催化光源的空气净化装置，其特征在于所述在主 箱体内壁附着的复合纳米光催化纤维层为1 4层复合纳米催化材料纤维布，其每一层尺 寸与主箱体内部尺寸相同。
4.按照权利要求1所述的用LED为催化光源的空气净化装置，其特征在于所述复合 纳米光催化材料纤维网是1 5层，其每一层是宽为0. 13 1. 7m和高为0. 27 2. 8m的 复合纳米催化材料纤维布，用嵌入方法安置在主箱体的阶梯形高的部分的进风口一侧，距 进风口格栅0. 05m，距LED柱状集成灯0. 1 0. 13m,当上述复合纳米光催化材料纤维网是 2 5层时，其中的复合纳米催化材料纤维布的间距为0. 15m。
5.按照权利要求1所述的用LED为催化光源的空气净化装置，其特征在于在所述复 合纳米光催化材料纤维网后面安置有1 4个中心波长为230 400nm的紫外波段LED柱 状集成灯，每个LED柱状集成灯的功率为0. 05 40W，由2 20个LED组成，其高度为主箱 体的内部高度，宽度为0.01 0.2m，每个LED的光辐射角度为120 150°。
6.按照权利要求1所述的用LED为催化光源的空气净化装置，其特征在于所述风扇 是15 200W，安置在距离出风口格栅0. Im处。
专利摘要本实用新型用LED为催化光源的空气净化装置，涉及对空气进行净化处理的装置，由主体装置、电源装置和控制装置三部分构成；其中，主体装置由一个主箱体、复合纳米光催化材料纤维网和LED柱状集成灯构成，在主箱体内壁附着复合纳米光催化纤维层；电源装置为电源稳压变压器；控制装置由控制芯片电路和控制面板构成。该装置采用由纳米TiO2、SiO2、ZnO、Ag2O和碳纳米管中的任意两种或三种材料构成纳米催化材料纤维布制作的复合纳米光催化材料纤维网在中心波长为230～400nm的紫外波段LED柱状集成灯激发下利用负压运行净化空气，提高了空气净化装置的效能和效率，降低能耗，延长装置的使用寿命和提高了净化空气的效果。
文档编号A61L9/20GK201899721SQ201020662648
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者付合建, 吴万林, 李勇刚, 熊汗水, 王建军, 王旭, 董轶望, 陈鸿健 申请人:天津海驰化工科技有限公司