一种太阳能空气净化器的制作方法

文档序号:15589078发布日期:2018-10-02 18:44阅读:188来源:国知局

本实用新型涉及空气净化器技术领域,具体来说,涉及一种太阳能空气净化器。



背景技术:

现有空气净化装置是采用220V家用交流电对整个装置进行供电,利用活性炭滤网、HEPA滤网等对有机化合物进行吸附、紫外线灯配合特定催化剂实现对有害物质(甲醛)的催化氧化。

现有技术存在如下缺点:1)电能的消耗问题(紫外线灯以及风机耗电);2)活性炭网的频繁更换的问题,根据统计显示,一般价格(300—600元)的滤网更换时间为3—6个月,存在更换频繁、消费较大的现实问题;3)一般的光触媒催化采用的是TiO2(二氧化钛)材料在紫外线灯照射下进行化学反应,但单纯的TiO2同样存在催化效率不高等问题。(而其他方法如化学法、吸附法等效果不是非常明显)。

针对相关技术中的问题,目前尚未提出有效的解决方案。



技术实现要素:

针对相关技术中的上述技术问题,本实用新型提出一种太阳能空气净化器,可对太阳光的紫外线和热量进行充分利用。

为实现上述技术目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:

一种太阳能空气净化器,包括箱体,所述箱体的顶部设置有能使可见光透过的热接收器以及与该热接收器透射面相对应的第一光伏太阳能电池板,所述第一光伏太阳能电池板连接有蓄电池,所述热接收器的内部设置有空腔,所述空腔连接通有循环导管,所述循环导管延伸至所述箱体内,所述空腔及所述循环导管内均填充有透明的导热介质,所述箱体内设置有活性炭,所述箱体的一侧设置有进气口,且该箱体的另一侧通过通道与外界连通,所述通道由能使紫外线透射的板材拼合而成,所述通道内设置有滤网,所述滤网上涂覆有光催化剂,所述光催化剂为二氧化钛和石墨烯的混合物。

进一步地,所述板材为玻璃板或覆有紫外增透膜的玻璃基板。

进一步地,所述循环导管上设置有泵,所述箱体与所述通道之间设置有风机,所述泵和所述风机均连接时钟控制电路,所述时钟控制电路连接所述蓄电池。

进一步地,所述箱体的上还设置有第二光伏太阳能电池板。

进一步地,所述热接收器的顶部为玻璃板,所述热接收器的底部为能反射红外光且能使可见光透过的红外截止滤光片,所述第一光伏太阳能电池板与所述红外截止滤光片的透射面相对应。

进一步地,所述活性炭盛装于活性炭盒内,所述活性炭盒包括铁质框架和金刚网。

进一步地,所述箱体内设置有滑槽,所述活性炭盒的底部设置有与所述滑槽相配合的凸起。

进一步地,所述导热介质为纳米流体。

进一步地,所述热接收器与所述第一光伏太阳能电池板之间设置有空气层。

进一步地,所述箱体的顶部还设置有与所述第一光伏太阳能电池板相对应的散热器,所述散热器的内部中空并填充有纳米流体。

本实用新型的有益效果:能够实现电能的自给自足,用自然光中的紫外线代替紫外灯,光伏发电带动风机转动,节约家庭用电;充分利用太阳光中的红外线和紫外线来实现空气净化的功能;光催化剂采用的二氧化钛和石墨烯的混合物,有效提高了光催化的速率和紫外线使用率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的太阳能空气净化器的正视图;

图2是根据本实用新型实施例所述的太阳能空气净化器的右视图;

图3是根据本实用新型实施例所述的太阳能空气净化器的左视图;

图4是根据本实用新型实施例所述的活性炭盒的正视图;

图5是根据本实用新型实施例所述的活性炭盒的侧视图;

图6是根据本实用新型实施例所述的风机的示意图;

图7是根据本实用新型实施例所述的太阳能空气净化器的电路框图。

1、热接收器;2、空气层;3、第一光伏太阳能电池板;4、散热器;5、循环导管;6、通道;7、滤网;8、风机;9、活性炭盒;10、凸起;11、第二光伏太阳能电池板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

如图1-7所示,根据本实用新型实施例所述的一种太阳能空气净化器,包括箱体,所述箱体的顶部设置有能使可见光透过的热接收器1以及与该热接收器1透射面相对应的第一光伏太阳能电池板3,所述第一光伏太阳能电池板3连接有蓄电池,所述热接收器1的内部设置有空腔,所述空腔连接通有循环导管5,所述循环导管5延伸至所述箱体内,所述空腔及所述循环导管5内均填充有透明的导热介质,所述箱体内设置有活性炭,所述箱体的一侧设置有进气口,且该箱体的另一侧通过通道6与外界连通,所述通道6由能使紫外线透射的板材拼合而成,所述通道6内设置有滤网7,所述滤网7上涂覆有光催化剂,所述光催化剂为二氧化钛和石墨烯的混合物。

在本实用新型的一个具体实施例中,所述板材为玻璃板或覆有紫外增透膜的玻璃基板。

在本实用新型的一个具体实施例中,所述循环导管5上设置有泵,所述箱体与所述通道6之间设置有风机8,所述泵和所述风机8均连接时钟控制电路,所述时钟控制电路连接所述蓄电池。

在本实用新型的一个具体实施例中,所述箱体的上还设置有第二光伏太阳能电池板11。

在本实用新型的一个具体实施例中,所述热接收器1的顶部为玻璃板,所述热接收器1的底部为能反射红外光且能使可见光透过的红外截止滤光片,所述第一光伏太阳能电池板3与所述红外截止滤光片的透射面相对应。

在本实用新型的一个具体实施例中,所述活性炭盛装于活性炭盒9内,所述活性炭盒9包括铁质框架和金刚网。

在本实用新型的一个具体实施例中,所述箱体内设置有滑槽,所述活性炭盒9的底部设置有与所述滑槽相配合的凸起10。

在本实用新型的一个具体实施例中,所述导热介质为纳米流体。

在本实用新型的一个具体实施例中,所述热接收器1与所述第一光伏太阳能电池板3之间设置有空气层2。

在本实用新型的一个具体实施例中,所述箱体的顶部还设置有与所述光伏太阳能电池板3相对应的散热器4,所述散热器4的内部中空并填充有纳米流体。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案,以下通过具体使用方式对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

箱体采用有机玻璃(PMMA)构成(为了实现整体的空气密闭性),内部成中空结构便于活性炭盒9的放置。

箱体内部为活性炭区,箱体连接电装置区和催化区。

活性炭区用于放置活性炭盒9,活性炭盒9由铁质框架和金刚网制成,活性炭盒9用于盛放活性炭。活性炭区的底部设置滑槽,滑槽与活性炭盒9底部的凸起相配合,便于实现活性炭盒9的抽取和固定。

电装置区由热电联用区和风机区构成。

热电联用区包括热接收器1、空气层2、第一光伏太阳能电池板3、散热器4、循环导管5、第二光伏太阳能电池板11,箱体的两个侧面各设置一块第二光伏太阳能电池板11,箱体上开设有孔,用于使循环导管5穿过,并在孔与循环导管5的接触面上设置铁皮,箱体内在活性炭区的下方设置过线孔。

热接收器1为箱式结构,其顶部和侧壁均为玻璃板,底部可以为玻璃板也可以为红外截止滤光片。热接收器1内有纳米流体,热接收器1的侧壁引出循环导管5,循环导管5伸入箱体内,箱体上设置有供循环导管5穿过的孔,循环导管5用于与箱体1内进行热交换,为增加循环导管5与箱体1内的热交换面积,将循环导管5盘绕成S形。循环导管5上设置有泵,导热介质在泵的作用下循环流动,导热介质可以为纳米流体,也以为导热油等。

透过热接收器1的可见光照射到第一光伏太阳能电池板3上,实现光伏发电,考虑到第一光伏太阳能电池板3的发电量可能不足的问题,在箱体的两个侧面各设置一块第二光伏太阳能电池板11,太阳光会直接照射到第二光伏太阳能电池板11,进行光伏发电。

散热器4也为箱式结构,内部填充有纳米流体或其他导热介质,散热器4可以连接散热管,用于实现风冷散热,散热器4主要用于降低第一光伏太阳能电池板3的温度,防止由于其温度过高产生的一系列问题。

空气层2用于隔热,降低光热对第一光伏太阳能电池板3的影响。

风机区包括四个直流小型风机8,四个直流小型风机8可以通过时钟控制电路来控制其自动运行,可以通过设置有开关的线路连接蓄电池,按下开关时,风机8得电运行。

催化区包括通道6和滤网7,通道6由玻璃板构成,整体呈矩形管状结构,通道6的左侧与风机区连接,右侧设置滤网7,通道6也可以为覆有紫外增透膜的玻璃基板,紫外增透膜用于提高紫外线强度。

功能描述:

本实用新型所述的太阳能空气净化器分为白天和黑夜两种工作状态,白天放置在室外阳台,夜晚放置在室内。白天进行光伏发电储能,并带动风机和泵转动。光热用于加热纳米流体,经太阳加热后的纳米流体通过循环导管5对夜晚吸附了有害物质的活性炭进行加热,使活性炭中的有害物质(甲醛、苯、PM2.5等)释放出来,有害物质可在风机8的抽吸作用下进入催化区,催化区利用二氧化钛和石墨烯的混合催化剂,并在太阳光的照射下(主要依靠300—385nm的紫外线),将有害物质中的有机物(甲醛等)催化氧化成无毒无害的二氧化碳和水。夜晚工作在室内,利用白天储存的电能带动风机8转动,实现对室内有害物质的循环吸附。

箱体的左端为进气口,其上设置有一个粗过滤网,用于捕集颗粒灰尘和悬浮物。活性炭区有相互独立的两个活性炭盒9,每个活性炭盒9都是由铁架和小孔硬质滤网(金刚网)构成,在每个活性炭盒9中填充一定量的活性炭,实现对有害物质的吸附(甲醛、苯),滑槽能将活性炭盒9卡在箱体内,使活性炭盒9的位置能相对固定,也便于活性炭盒9的抽取更换。活性炭盒9周围的循环导管5中流动着的经太阳光加热的纳米流体,从而实现对活性炭的加热功能。活性炭区的左右两端各打一个孔用于穿过循环导管5,循环导管5与热接收器1相连实现热循环。

风机区安置有四个可调速的风机8,以实现空气的单向流通。风机区装有时钟控制电路,使风机8能在有害物质完全释放及光催化结束后自动断开。同时风机8还通过一开关与蓄电池连接,若用户想要在白天进行空气循环,打开开关即可,携带有有害物质的空气可在风机8的抽吸作用下从进气口进入单向流通进入催化区中进行空气净化。

催化区的滤网7上均匀涂抹有二氧化钛和石墨烯催化剂,将滤网7形状均匀的、无遮挡的排列在通道6内部。当有害物质从活性炭中释放,风机以慢速将气体送至催化区中时,进行催化氧化分解。

热电联用区主要利用太阳的光伏和光热,红外线在热接收器1利用,实现对纳米流体的加热。空气层2实现隔热,降低光热对第一光伏太阳能电池板3的影响。第一光伏太阳能电池板3用于实现光伏发电,整个太阳能空气净化器的用电可实现自给自足,发电一部分用于风机8和泵转动,另一部分用于储能,在夜晚带动风机8转动。

本实用新型所述的太阳能空气净化器可进一步与智能系统相结合,实现自动检测与太阳能空气净化器工作的结合,遥感操作等功能。

光催化剂亦可改为可见光催化剂从而解决玻璃板对于300nm以下紫外线的遮挡问题,提高催化效率。

综上所述,借助于本实用新型的上述技术方案,夜晚时其可在室内吸附甲醛等有害物质,白天进行催化净化,实现空气净化的功能,可在计时控制电路下实现自动工作的功能,同时设有开关,若用户白天同样想要进行空气中气体净化,则有开关实现风机转动功能,同样具有空气净化作用。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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