专利名称：一种具有紊流风道的光电催化空气净化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型专利涉及一种光催化空气净化装置，特别涉及一种具有紊流风道的光 电催化空气净化装置的新一代空气净化器，适用于家用、汽车、医疗、公共卫生等领域。
背景技术：
目前，现有的净化器主要有以下几种方式吸附式，静电式等等，以上的净化方式 通常采用了送风机构与集尘净化组件均为独立模块并相结合的方式，送风机构可采用横 流、轴流、贯流风扇将污染空气带过集尘组件，集尘净化组件将空气中的污染物截留下来， 因此空气得以净化。由于集尘净化组件带有一定的风阻，要求越高的净化效率，风阻也就越大，因此为 得到更大的净化效率，必须加大电机的功率才能获得比较高的净化效率，因风速的提高，风 阻增大同时也产生了比较大的噪音。对于采用静电集尘技术的空气净化器，如果风速过高， 则容易产生二次扬尘，降低净化效率。无论采用横流风扇或轴流风扇或贯流风扇，其风道占用空间都很大，风道加上集 尘净化模块组成的净化器产品普遍的体积都比较大，效率低，这也给净化器产品的技术发 展带来了制约。然而，空气污染种类的多样性和空气组成成分的复杂性，目前空气中已知常见的 污染种类如PM10、微生物病毒细菌、异味、TVOC等污染物、传统的净化技术通常只能针对其 中的一种污染物，无法达到同时全面净化多种污染物。
发明内容本实用新型专利的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构空间布局合理、 集尘面积大、使净化效率高且净化范围广，同时低风阻、减小能耗的具有紊流风道的光电催
化空气净化装置。本实用新型专利的实用新型目的是这样实现的一种具有紊流风道的光电催化空 气净化装置，包括壳体和设置在壳体上的送风机构，壳体上设有出风口，其特征在于所述 送风机构通过弧形风道与出风口连接，所述弧形风道上安装有电晕发射极，电晕发射极和 弧形风道的内壁面分别与电源电连接，所述弧形风道的内壁面涂覆有光电催化层，该弧形 风道的内壁面在电场环境下形成集尘净化面。根据上述方案进一步改进，所述电晕发射极表面涂覆有光电催化层。所述光电催化层为二氧化钛层。所述光电催化层局部涂覆在弧形风道内壁面的侧壁。所述光电催化层涂满弧形风道内壁面的整个侧壁。所述电晕发射极呈针状、线状、锯齿形、星型、芒刺型或鱼骨型结构。所述弧形风道的侧壁为五金板片、电镀塑料板、金属薄膜或金属网。所述送风机构包括贯流风扇、轴流风扇或横流风机。[0015]该技术利用可作为独立的净化设备也可和其他净化单元组合使用。该技术也可复合于各种有送风系统的产品如空调、中央空调、暖风机、风扇等产品。本实用新型专利具有紊流风道的光电催化空气净化装置优点在于(1)通过弧形风道与送风机构结构配合，送风机构改变空气流动，弧形风道用于引 导和改变风向，由于送风机构作用，弧形风道承担了一定的横向风压，且风力与电场力呈相 同方向或角度较小的锐角，从而在弧形风道上形成紊流，因此，在较低的电压情况下可以让 空气中的污染物与电晕发射极和弧形风道的内壁面充分接触，使集尘和催化反应的效率更 高，且大大降低能源耗损。(2)由于风道呈弧形设置，使风道的空间较大，与传统静电集尘装置相比，污染空 气经过风道的时间远远大于经过静电集尘装置的时间，因此空气中的污染物有更多的时间 沉积，大大提高了净化效率。( 3)涂有光电催化层的弧形风道的内壁面在电场环境下形成集尘净化面，使荷电 区可以覆盖整个风道或部分风道，而集尘区可覆盖整个风道，可以获得较大的集尘面积，使 污染物充分荷电并被吸附，不仅合理利用空间，而且进一步提高净化效率。(4)弧形风道与电晕发射极上分别局部或全部涂覆光电催化层，利用电电场催 化原理产生符合光催化反应隙能的电磁波激活光催化剂，产生空穴电子对，空穴电子对 与空气中的水发生反应，产生具有强氧化性的羟基自由基(.0H)，并进一步产生过氧化氢 (H2O2)，这些反应物具有强大的氧化性，可分解气态污染物(甲醛、苯等)并杀灭微生物污染 物(细菌、病毒等)，因此可同时针对多种污染物包括PM10、异味、杀灭细菌、TVOC等，扩大了 净化范围。(5)弧形风道具有一定的空间，在不影响送风机构运转的情况下安装高压静电的 电晕发射极，同时该电晕发射极通常采用针状、线状、锯齿形、星型、芒刺型或鱼骨型等细小 的形状结构，大大降低风阻。
附图1为本实用新型专利实施例的结构示意图。附图2为本实用新型专利实施例中集尘净化组件的结构示意图。附图3为本实用新型专利实施例弧形风道内壁面的结构示意图。附图4为本实用新型专利实施例弧形风道的剖示图。附图5为本实用新型专利实施例贯流风扇的结构示意图。附图6为本实用新型专利实施例贯流风扇去除壳体的结构示意图。附图7为本实用新型专利另一实施例轴流风扇去除壳体的结构示意图。附图8为本实用新型专利实施例使用状态的结构示意图。附图9为本实用新型专利实施例图8中A的放大示意图。附图10为本实用新型专利另一实施例中弧形风道与电晕发射极的关系示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型专利作进一步的描述。[0034]根据图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9及图10所示，本实用新型专利所 述具有紊流风道的光电催化空气净化装置，其包括壳体1、设置于壳体1上的送风机构2与 弧形风道7，壳体1上设有出风口 3。其中，送风机构2通过弧形风道7与出风口 3连接，弧 形风道7安装有电晕发射极5，电晕发射极5和弧形风道7的内壁面8分别与电源6电连接， 该电源6最好为为10000-30000伏的供电电源，具体可为正高压电源、负高压电源或交流脉 冲电源，其中正高压电源适用于低臭氧量的场合使用，负高压电源适合于一般的常规场所 使用，而交流脉冲电源则适用于空间颗粒的比电阻较大的场合使用，另外，本技术方案所采 用的电源6也可中压或或者低压，虽然电压较低，但是只要电场存在，也可实现后续集尘效 果(当然，集成效果肯定没有高压的好)。以及，所述弧形风道7的内壁面8涂覆有光电催化 层4，该弧形风道7的内壁面8在电场环境下形成集尘净化面，同理，在上述的10000-30000 伏的供电电源情况下，电场强度大，电晕发射极5与光电催化层4的距离可适当的增大；如 果在中压或者低压的情况下，只要电晕发射极5与光电催化层4的距离足够小，使得电场有 足够强度来激活催化上述的光电催化层4即可，也就实现通过送风机构2将污染空气带过 弧形风道7，使净化后的空气通过出风口 3排出。针对实际情况，光电催化层4涂覆于离子化场区的电晕发射极5的局部表面或全 面，或光电催化层4涂覆于弧形风道7内壁面8局部表面或全面，或电晕发射极5与集尘 电极4的局部表面或全面两者均覆盖有光电催化层4。而弧形风道7的内壁面8包括侧壁 81、弧形风道7围绕壳体1内的前盖内壁与后盖内壁82，该光电催化层4也涂覆于侧壁81、 弧形风道7围绕壳体1内的前盖内壁与后盖内壁82上，这样的光电催化层4所涂覆的位置 都是本实用新型专利结构所延伸的保护范围之内。其中，该电晕发射极5—般采用风阻较 小的针状、线状、锯齿形、星型、芒刺型或鱼骨型等结构。而光电催化层4主要包括二氧化钛 在内的其它催化材料，该光电催化层4具体可以包括为Ti02、ZnO, ZnS, Fe203> CdS、CdSe或 WO3粒子或掺杂有贵金属Pt、Pd、Au、I h或Ag中的任意一种，或几种的Ti02、Zn0、ZnS、Fe203、 CdSXdSe或WO3粒子，或由Ti02、Zn0、ZnS、Fe203、CdS、C(Ke或WO3粒子间复合组成的复合半 导体催化剂，或由Ti02、Zn0、ZnS、Fe203、CdS、C(Ke或WO3粒子中的任意一种或几种与&ι02、 HgS、PbS、AgI、SnO2, SiO2, ZrO2或Al2O3中的任意一种或几种复合组成的复合半导体光催化 剂。以及，该光电催化层4采用复合电镀、喷涂、浸涂、粉刷等方法，将光催化层4分别附载 于弧形风道7的内壁面8上与电晕发射极5的表面上，所示从而使弧形风道7的内壁面8 在电场环境下形成一个或多个离子化场区的集尘净化面，如图3及图4。然而，如图1、图5、图6所示，在本实用新型实施例中的送风机构2采取贯流风扇， 在贯流风扇中设置有电晕发射极5及弧形风道7，电晕发射极5与弧形风道可以分别独立安 装设置于壳体上，也可以电晕发射极5与弧形风道7连为一体而安装于壳体1上，如图10 所示。通过贯流风扇与弧形风道7结构配合，贯流风扇的风轮通过叶片切风改变污染空气 流动，弧形风道7引导和改变污染空气的风向9，使污染空气通过贯流风扇导入弧形风道7， 由于光催化层4设置于弧形风道7内壁面8上与电晕发射极5的表面上，电晕发射极5与 弧形风道7通电而形成电晕场区。污染空气经过电晕场区，该电晕场区在高压电场的作用 下产生电离作用而激活光电催化层4，使经过的污染空气中的污染物颗粒10负上电荷，并 将污染物颗粒10收集在相反电极的集尘净化面上，如图8、图9所示。而本实用新型中的弧 形风道7的侧壁81可为五金板片、电镀塑料板、金属薄膜或金属网，根据实际所需而选择。这样，本实用新型中的光电催化层设置于弧形风道7内壁面8上，实现在杀菌、集尘的同时 也能分解甲醛和TV0C，将整个弧形风道7作为集尘净化面而获得较大的集尘面积，合理利 用空间，还扩大净化范围，提高净化效率。另外，由于贯流风扇的作用，弧形风道7承担了一定的横向风压，风力与电场力呈 相同方向或角度较小的锐角，如图9所示。在实际情况下，处于弧形风道7的风流处于紊流 状态，使污染空气经过的时间远远大于经过传统的静电集尘装置的时间，使污染空气与弧 形风道7尽最大化的接触，从而使空气中的污染物有更多的时间沉积。因此，在较低的电压 情况下让空气中的污染物与电晕发射极5和弧形风道7充分接触，使集尘和催化反应的效 率更高，且大大降低能源耗损。并且，本实用新型为了方便清洁，在贯流风扇的后盖设置开 启装置，通过开启装置将后盖开启，由于弧形风道7内侧面平整，清洁容易。本实用新型专利另一实施例中，与上述实施不同之处在于送风机构2为轴流风 扇。本实用新型专利第三个实施例中，与上述实施不同之处在于送风机构2为横流 风扇。根据上述说明，不管送风机构2为贯流风扇、轴流风扇或横流风扇，在弧形风道7 的设计上有所差异，但其叶片切风特性一致的，因此都可以通过设计将污染物集附在弧形 风道7。还有，由于在弧形风道7中安装了产生离子发射的电晕发射极5，其产生的静电、 电磁波同时也会对电机的运行产生影响，因此可以在电机的表面加屏蔽装置并做接地处 理，或者将风轮的进行防静电处理。再者，上述实施方式只揭示了本实用新型的具体结构特性和具体功能，本实用新 型其它的延伸结构并不局限于此，按所述具体实施进行了解。
权利要求1.一种具有紊流风道的光电催化空气净化装置，包括壳体(1)和设置在壳体(1)上的 送风机构(2)，壳体(1)上设有出风口(3)，其特征在于所述送风机构(2)通过弧形风道 (7 )与出风口( 3 )连接，所述弧形风道上安装有电晕发射极(5 )，电晕发射极(5 )和弧形风道 (7 )的内壁面(8 )分别与电源(6 )电连接，所述弧形风道(7 )的内壁面(8 )涂覆有光电催化 层(4 )，该弧形风道(7 )的内壁面(8 )在电场环境下形成集尘净化面。
2.根据权利要求1所述具有紊流风道的光电催化空气净化装置，其特征在于所述电 晕发射极(5 )表面涂覆有光电催化层(4 )。
3.根据权利要求1或2所述具有紊流风道的光电催化空气净化装置，其特征在于所 述光电催化层(4)为二氧化钛层。
4.根据权利要求1所述具有紊流风道的光电催化空气净化装置，其特征在于所述光 电催化层(4 )局部涂覆在弧形风道(7 )内壁面(8 )的侧壁(81)。
5.根据权利要求1所述具有紊流风道的光电催化空气净化装置，其特征在于所述光 电催化层(4)涂满弧形风道(7)内壁面(8)的整个侧壁(81)。
6.根据权利要求1所述具有紊流风道的光电催化空气净化装置，其特征在于所述电 晕发射极(5)呈针状、线状、锯齿形、星型、芒刺型或鱼骨型结构。
7.根据权利要求1所述具有紊流风道的光电催化空气净化装置，其特征在于所述弧 形风道(7)的侧壁(81)为五金板片、电镀塑料板、金属薄膜或金属网。
8.根据权利要求1所述具有紊流风道的光电催化空气净化装置，其特征在于所述送 风机构(2 )包括贯流风扇、轴流风扇或横流风机。
专利摘要本实用新型公开一种具有紊流风道的光电催化空气净化装置，包括壳体和设置在壳体上的送风机构，壳体上设有出风口，其特征在于所述送风机构通过弧形风道与出风口连接，所述弧形风道上安装有电晕发射极，电晕发射极和弧形风道的内壁面分别与电源电连接，所述弧形风道的内壁面涂覆有光电催化层，该弧形风道的内壁面在电场环境下形成集尘净化面。该空气净化装置结构空间布局合理、集尘面积大、使净化效率高且净化范围广，同时低风阻、减小能耗。
文档编号A61L9/18GK201921161SQ20112002038
公开日2011年8月10日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者袁伟雄 申请人:袁伟雄