专利名称：一种具有光催化单元的空气净化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空气净化装置。
背景技术：
随着生活水平的提高和生活方式的改变，人们在室内生活的时间越来越长，室内空气质量的优劣直接影响到人们的工作和生活。低劣的空气质量会使人注意力分散，工作效率下降，严重时还会使人产生头痛、恶心、疲劳、皮肤红肿等症状，统称为“病态建筑综合症”。因此，就急需改善日益恶劣的居室、办公环境，提高生存质量。由于建筑、装饰装修、家具造成的室内环境污染，已成为影响人们健康的一大杀手。据中国室内环境监测中心提供的数据，我国每年由室内空气污染引起的超额死亡人数可达11. 1万，超额门诊数可达22万人次，超额急诊数可达430万人次。严重的室内环境污染不仅给人们健康造成损失，而且造成了巨大的经济损失。据专家调查发现，居室装饰使用含有害物质的材料会加重室内的污染程度，这些污染对儿童和妇女的影响更大。有关统计显示，目前我国每年因上呼吸道感染而致死亡的儿童约有210万，其中100多万儿童的死因直接或间接与室内空气污染有关，特别是一些新建和新装修的幼儿园和家庭室内环境污染十分严重。北京、广州、深#11、哈尔滨等大城市近几年白血病患儿都有增加趋势，而住在过度装修过的房间里是其中重要原因之一。一份由北京儿童医院的调查显示，在该院就诊的白血病患儿中有九成患儿家庭在半年内曾经装修过。专家据此推测，室内装修材料中的有害物质可能是小儿白血病的一个重要诱因。从目前检测分析，室内空气污染物的主要来源有以下几个方面建筑及室内装饰材料、室外污染物、燃烧产物和人本身活动。其中室内装饰材料及家具的污染是目前造成室内空气污染的主要方面。国家卫生、建设和环保部门曾进行过一次针对室内装饰材料的抽查，结果发现具有毒气污染的材料占68%，这些装饰材料会挥发出300多种挥发性有机化合物，其中包括甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯、挥发性有机物以及放射性气体氡等，人体接触后，可引发头痛、恶心呕吐、抽搐、呼吸困难等，反复接触可以引起过敏反应，如哮喘、过敏性鼻炎和皮炎等，长期接触甚至会导致癌症(如肺癌、白血病等)或流产、胎儿畸形和生长发育迟缓等。目前所采用的空气净化装置并不能很好的处理室内空气污染，如空调室内机的空气净化层，很多仅为一层过滤网或过滤塑料泡沫，只能滤除空气中的大颗粒粉尘，不能除去空气中的有害气体，也不能消毒、灭菌、除异味等。目前使用的空气高效净化技术包括负离子、臭氧及光催化技术。负离子虽然对污染物有较好的去除效果，但是负氧离寿命很短，并且不洁空气会进一步使其浓度降低，对付污染物效果不佳，而且在负离子发生的过程中，由于静电作用，周围环境易积尘，应及时擦拭掉。臭氧也是一种对污染物优良取出效果的物质，但是应用在空气净化器中时，由于臭氧特殊的腥臭味，会引起人的不适。光催化技术是一种新型的空气净化技术，其原理是当紫外光照射到纳米二氧化钛表面上时，二氧化钛价带中的电子就会发生跃迁，形成电子-空穴对，光生电子具有较强的还原性，光生空穴具有较强的氧化性，利用这些中间活性物种，从而实现对污染物的有效去除。目前有很多种的光催化空气净化器，大部分使用的光触媒材料为光触媒网，但是光触媒网表面积有限，阻力小，从而导致空气与光触媒接触面积小，在光催化部分流程短，停留时间短，从而起不到很好的净化效果。
发明内容
本发明是为了解决现有的空气净化装置的净化效果差的问题，从而提供一种具有光催化单元的空气净化装置。一种具有光催化单元的空气净化装置，它包括壳体、细孔钢隔网、化学纤维静电除尘层、采用颗粒活性炭填充的隔网、高压轴流风机、光催化净化单元、遮光布和控制系统，壳体为上开口结构，所述上开口为进气口 ；所述壳体的右侧面下部开有空气流出口，所述空气流出口处设置有遮光布；壳体的进风口处铺设有细孔钢隔网，且所述细孔钢隔网的边缘与壳体的内侧壁密封连接；位于所述细孔钢隔网的下面距离dl处设置有化学纤维静电除尘层，且该化学纤维静电除尘层与细孔钢隔网平行，所述化学纤维静电除尘层的边缘与壳体的内侧壁密封连接；位于所述化学纤维静电除尘层的下面距离d2处设置有采用颗粒活性炭填充的隔网，且该采用颗粒活性炭填充的隔网与化学纤维静电除尘层平行，所述采用颗粒活性炭填充的隔网的边缘与壳体的内侧壁密封连接；光催化净化单元固定在壳体的底部，且所述光催化净化单元的出风口与壳体的右侧面下部的空气流出口连通，且光催化净化单元的出风口的边缘与壳体的右侧面下部的空气流出口的边缘密封连接；采用颗粒活性炭填充的隔网与光催化净化单元之间固定有高压轴流风机；控制系统固定在壳体的外侧壁上，所述控制系统的高压轴流风机控制信号输出端与高压轴流风机的高压轴流风机控制信号输入端连接；所述控制系统的光催化净化单元控制信号输出端与光催化净化单元的高压轴流风机控制信号输入端连接；dl的取值介于IOmm 40mm之间，d2的取值介于30mm 70mm之间。有益效果本发明首先采用细孔钢隔网、化学纤维静电除尘层和采用颗粒活性炭填充的隔网对空气进行一次过滤，然后采用光催化净化单元再次对空气进行净化，实现对空气的净化，本发明的净化效果好、使用可靠性较高，并且不会产生臭氧等异味物质。
图1是本发明的结构示意图；图2是发明具体实施方式
二的结构示意图；图3是具体实施方式
五中故障报警器的原理示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一、结合图1说明本具体实施方式
，一种具有光催化单元的空气净化装置，它包括壳体10、细孔钢隔网1、化学纤维静电除尘层2、采用颗粒活性炭填充的隔网 4、高压轴流风机5、光催化净化单元6、遮光布7和控制系统8，壳体10为上开口结构，所述上开口为进气口 ；所述壳体10的右侧面下部开有空气流出口，所述空气流出口处设置有遮光布7 ；壳体10的进风口处铺设有细孔钢隔网1，且所述细孔钢隔网1的边缘与壳体10的内侧壁密封连接；位于所述细孔钢隔网1的下面距离dl处设置有化学纤维静电除尘层2， 且该化学纤维静电除尘层2与细孔钢隔网1平行，所述化学纤维静电除尘层2的边缘与壳体10的内侧壁密封连接；位于所述化学纤维静电除尘层2的下面距离d2处设置有采用颗粒活性炭填充的隔网4，且该采用颗粒活性炭填充的隔网4与化学纤维静电除尘层2平行， 所述采用颗粒活性炭填充的隔网4的边缘与壳体10的内侧壁密封连接；光催化净化单元6 固定在壳体10的底部，且所述光催化净化单元6的出风口与壳体10的右侧面下部的空气流出口连通，且光催化净化单元6的出风口的边缘与壳体10的右侧面下部的空气流出口的边缘密封连接；采用颗粒活性炭填充的隔网4与光催化净化单元6之间固定有高压轴流风机5 ；控制系统8固定在壳体10的外侧壁上，所述控制系统8的高压轴流风机控制信号输出端与高压轴流风机5的高压轴流风机控制信号输入端连接；所述控制系统8的光催化净化单元控制信号输出端与光催化净化单元6的高压轴流风机控制信号输入端连接；dl的取值介于IOmm 40mm之间，d2的取值介于30mm 70mm之间。高压轴流风机5输出风压的范围是0. 5kPa 5kPa。本实施方式在安装时，首先组装化学纤维除尘层2，该层外壳上、下两面均为钢制细孔隔网，四周为铁质外壳，上部隔网的四个角通过螺丝与其周围的铁制外壳连接。安装时，先将上部隔网拆下，将化纤材料放入，之后将上部隔网安装上即可。之后安装采用颗粒活性炭填充的隔网4，活性炭隔网的外壳与化学纤维除尘层的外壳除厚度不同外其余都相同，也是由上、下两面的隔网和四周的铁制外壳组成，安装时，将上部隔网取下，装入活性炭后将上部隔网安装好即可。本实施方式首先通过细孔钢隔网、化学纤维静电除尘层和采用颗粒活性炭填充的隔网对空气进行过滤，然后再采用光催化净化单元再次对空气进行净化，从而实现对空气的净化，净化效果好。
具体实施方式
二、本具体实施方式
与具体方式一所述的一种具有光催化单元的空气净化装置的区别在于，光催化净化单元6包括外壳61和N组发光单元，每组发光单元均包括紫外灯62、石英管63和橡胶塞64，紫外灯62位于石英管63中，且所述紫外灯62的两端均延伸至石英管63外，两个橡胶塞64分别套在所述紫外灯62的两端，用于固定紫外灯 62并密封石英管63 ；N组发光单元沿光催化净化单元6内空气流通方向将光催化净化单元 6分隔为N+1个净化通道，所述N+1的净化通道均采用负载型二氧化钛填充。本实施方式中，光催化净化单元6的外壳61由左右两侧的隔网和隔网四周的铁制外壳组成，左部隔网由螺丝与周围的铁制外壳连接，左右隔网上都为石英灯管的安装预留带有密封件的孔。光催化净化单元6在安装时，先将紫外灯62安装到左右两侧的隔网中的空中，并用密封件密封好，之后将紫外灯62通过橡胶塞64安装到石英管中，为方便紫外灯的散热，右侧的橡胶塞64除留有安装紫外灯62的预留孔外还应留有散热用的小孔，之后， 在石英管63和外壳61及隔网之间填充负载型二氧化钛。
具体实施方式
三、本具体实施方式
与具体方式二所述的一种具有光催化单元的空气净化装置的区别在于，负载型二氧化钛层采用溶胶-凝胶法制备获得。本实施方式中制备负载型二氧化钛的具体过程如下将如下体积比的几种物质混合钛酸丁酯蒸馏水硝酸乙醇=(10-20) (2-8) (1) (40-150)，混合后充分搅拌15分钟，陈化2-6小时，将玻璃球、玻璃片、陶瓷片、陶瓷球、铝片中的一种或多种的组合加入到陈化后的混合液中，充分搅拌后取出，自然风干2小时后放入马弗炉中于200-500°C 下煅烧1 4小时后获得。
具体实施方式
四、本具体实施方式
与具体方式三所述的一种具有光催化单元的空气净化装置的区别在于，N= 2。
具体实施方式
五、本具体实施方式
与具体方式一、二或三所述的一种具有光催化单元的空气净化装置的区别在于，它还包括故障报警器3，故障报警器3设置在化学纤维静电除尘层2与采用颗粒活性炭填充的隔网4之间；所述控制系统8的报警信号输出端与故障报警器3的报警信号输入端连接。本实施方式中提供了一种根据净化器中的空气流速判断净化器工作情况的故障报警器，该报警器的原理如图3所示。该报警器由动片和静片构成，静片由硬质塑料制成， 在端部有可导电的钢片；动片由高韧性高弹性的塑料制成，在其端部有两个触电，分别和静片的钢片两端对应。在风速小于限值时，动片的触点和静片的钢片两端接触，报警器回路接通。风速的减小一般是由于化纤静电除尘层和颗粒活性炭填充层吸附饱和，或被堵塞引起的，也有可能是轴流风机出现故障。净化器报警后，需要切断电源，检查上述三部分的工作情况，并根据检查结果及时更换化纤材料和活性炭，或维修风机。
具体实施方式
六、本具体实施方式
与具体方式五所述的一种具有光催化单元的空气净化装置的区别在于，化学纤维静电除尘层2中的化学纤维为涤纶、腈纶、氯纶或氨纶中的一种或多种的组合。本实施方式中，采用易产生静电的化纤材料涤纶、腈纶、氯纶或氨纶中的一种或多种的组合，化纤在流动气流的扰动下产生静电，从而吸附空气中的粉尘。该方法可使整个除尘层都发挥除尘效果，在吸附饱和后，故障报警器会报警，从而更换该层中的化纤材料。 传统的高压静电除尘器有高压部件，不够安全，同时粉尘全部吸附在狭小的电极上，吸附容量小，清洗更换不便。本发明中的化纤静电除尘层可以有效的改善这些问题，同时成本低廉
MTv ο具体实施方式
七、本具体实施方式
与具体方式一、二、三或六所述的一种具有光催化单元的空气净化装置的区别在于，采用颗粒活性炭填充的隔网4中颗粒活性炭的目数范围为1目 100目。本实施方式中，采用的颗粒活性炭的目数范围为1 100目。当颗粒活性炭填充层因为吸附的污染物过多，导致该层阻力增大，净化效果降低后，故障报警器会报警，从而可以及时更换该层中的活性炭，重新恢复该层的净化能力。
具体实施方式
八、本具体实施方式
与具体方式七所述的一种具有光催化单元的空气净化装置的区别在于，遮光布7无纺布、棉布、化纤或玻璃纤维纸中的一种。
权利要求
1.一种具有光催化单元的空气净化装置，其特征是它包括壳体(10)、细孔钢隔网 (1)、化学纤维静电除尘层O)、采用颗粒活性炭填充的隔网G)、高压轴流风机(5)、光催化净化单元(6)、遮光布(7)和控制系统(8)，壳体(10)为上开口结构，所述上开口为进气口 ； 所述壳体(10)的右侧面下部开有空气流出口，所述空气流出口处设置有遮光布(7)；壳体 (10)的进风口处铺设有细孔钢隔网(1)，且所述细孔钢隔网(1)的边缘与壳体(10)的内侧壁密封连接；位于所述细孔钢隔网(1)的下面距离dl处设置有化学纤维静电除尘层0)， 且该化学纤维静电除尘层( 与细孔钢隔网(1)平行，所述化学纤维静电除尘层O)的边缘与壳体(10)的内侧壁密封连接；位于所述化学纤维静电除尘层O)的下面距离d2处设置有采用颗粒活性炭填充的隔网G)，且该采用颗粒活性炭填充的隔网(4)与化学纤维静电除尘层( 平行，所述采用颗粒活性炭填充的隔网(4)的边缘与壳体(10)的内侧壁密封连接；光催化净化单元(6)固定在壳体(10)的底部，且所述光催化净化单元(6)的出风口与壳体(10)的右侧面下部的空气流出口连通，且光催化净化单元(6)的出风口的边缘与壳体(10)的右侧面下部的空气流出口的边缘密封连接；采用颗粒活性炭填充的隔网(4)与光催化净化单元(6)之间固定有高压轴流风机(5)；控制系统⑶固定在壳体(10)的外侧壁上，所述控制系统(8)的高压轴流风机控制信号输出端与高压轴流风机(5)的高压轴流风机控制信号输入端连接；所述控制系统(8)的光催化净化单元控制信号输出端与光催化净化单元(6)的高压轴流风机控制信号输入端连接；dl的取值介于IOmm 40mm之间，d2的取值介于30mm 70mm之间。
2.根据权利要求1所述的一种具有光催化单元的空气净化装置，其特征在于光催化净化单元(6)包括外壳(61)和N组发光单元，每组发光单元均包括紫外灯(62)、石英管(63) 和橡胶塞(64)，紫外灯(6 位于石英管(6 中，且所述紫外灯(6 的两端均延伸至石英管(6 外，两个橡胶塞(64)分别套在所述紫外灯(6 的两端，用于固定紫外灯(62)并密封石英管(6 ；N组发光单元沿光催化净化单元(6)内空气流通方向将光催化净化单元(6)分隔为N+1个净化通道，所述N+1的净化通道均采用负载型二氧化钛填充。
3.根据权利要求2所述的一种具有光催化单元的空气净化装置，其特征在于负载型二氧化钛采用溶胶-凝胶法制备获得。
4.根据权利要求2或3所述的一种具有光催化单元的空气净化装置，其特征在于N=2。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种具有光催化单元的空气净化装置，其特征在于它还包括故障报警器(3)，故障报警器( 设置在化学纤维静电除尘层( 与采用颗粒活性炭填充的隔网⑷之间；所述控制系统⑶的报警信号输出端与故障报警器⑶的报警信号输入端连接。
6.根据权利要求5所述的一种具有光催化单元的空气净化装置，其特征在于化学纤维静电除尘层O)中的化学纤维为涤纶、腈纶、氯纶或氨纶中的一种或多种的组合。
7.根据权利要求1、2、3或6所述的一种具有光催化单元的空气净化装置，其特征在于采用颗粒活性炭填充的隔网⑷中颗粒活性炭的目数范围为1目 100目。
8.根据权利要求7所述的一种具有光催化单元的空气净化装置，其特征在于遮光布(7)无纺布、棉布、化纤或玻璃纤维纸中的一种。
全文摘要
一种具有光催化单元的空气净化装置，涉及一种空气净化装置，它解决了现有的空气净化装置的净化效果差的问题。它首先通过细孔钢隔网、化学纤维静电除尘层和采用颗粒活性炭填充的隔网对空气进行过滤，然后再采用光催化净化单元再次对空气进行净化，从而实现对空气的净化。本发明适用于室内空气的净化。
文档编号A61L9/00GK102228791SQ201110130930
公开日2011年11月2日 申请日期2011年5月19日 优先权日2011年5月19日
发明者杨友强, 沈吉敏, 王存凤, 赵竟博, 陈忠林, 高国瀛 申请人:哈尔滨工业大学