LED光催化空气消毒净化装置的制作方法

本实用新型属于消毒、灭菌领域，更具体地，涉及一种led光催化空气消毒净化装置。

背景技术：

幼儿园、老年公寓、学校、病房、诊疗室、实验室、办公室、会议室、图书馆、餐厅、食品车间、车厢、船舱等公共场所的通风系统、室内空气、物表的微生物和有毒有害空气消毒净化技术的落后会影响了人们的身体健康，尤其是防疫，因此需要研发一种能主动消除微生物和有毒有害空气的，可人机共存、全方位、无死角、高效的空气消毒净化装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种led光催化空气消毒净化装置，该led光催化空气消毒净化装置能够消除微生物和有毒有害气体，保障人们身体健康。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种led光催化空气消毒净化装置，该led光催化空气消毒净化装置包括：

led紫外线光源组件，所述led紫外线光源组件包括壳体和设置在所述壳体上的led紫外线发光元件；

光触媒组件，所述光触媒组件包括第一固定网、第二固定网和光触媒催化剂载体，所述第二固定网套设在所述led紫外线光源组件外侧，所述第一固定网和所述第二固定网之间留有安装间隙，所述光触媒催化剂载体设置在所述安装间隙内。

优选地，所述壳体包括：

多个框架条，多个所述框架条围成圆柱形，每个所述框架条之间开设有光源安装孔，每个所述光源安装孔内设置有一个led紫外线发光元件；

固定圈，套设在多个所述框架条的顶部，用于固定多个所述框架条。

优选地，所述固定圈上开设有光源安装孔。

优选地，还包括：

镇流器固定圈，所述镇流器固定圈一端连接于多个所述安装条；

镇流器，设置在所述镇流器固定圈内，连接于所述led紫外线发光元件；

电源接头，设置在所述镇流器固定圈的另一端，连接于所述镇流器。

优选地，所述led紫外线发光元件为led片式灯珠。

优选地，所述光触媒催化剂载体包括：

镍金属泡沫；

光触媒催化剂，所述光触媒催化剂附载在所述镍金属泡沫内。

优选地，所述led紫外线发光元件发出的紫外线光为uva波段。

优选地，所述光触媒催化剂通过黏合剂附着镍金属泡沫内。

优选地，所述黏合剂中包含纳米硅和纳米锆。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的led光催化空气消毒净化装置通过led紫外线光源组件和光触媒组件的设置，在使用过程中，可以将led光催化空气消毒净化装置设置在通风系统的末端，通过led紫外线发光元件发出紫外线光，光触媒催化剂在紫外线光的照射下和空气反应产生羟基自由基消毒净化因子在通风系统风力的作用下进入室内或内循环使室内空气和物表达到消毒净化目的。该led光催化空气消毒净化装置抗冲击、无汞、无臭氧、紫外强度仅为0.3uw/cm²、寿命是石英灯管约五倍、结构紧凑、安装便捷、全方位、无死角消毒净化。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本实用新型一个实施例的led光催化空气消毒净化装置隐去部分光触媒组件的示意性结构图。

附图标记说明：

1、led紫外线发光元件；3、框架条；4、固定圈；5、镇流器固定圈；6、电源接头；7、第一固定网；8、第二固定网；9、光触媒催化剂载体。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本实用新型提供了一种led光催化空气消毒净化装置，该led光催化空气消毒净化装置包括：

led紫外线光源组件，所述led紫外线光源组件包括壳体和设置在所述壳体上的led紫外线发光元件；

光触媒组件，所述光触媒组件包括第一固定网、第二固定网和光触媒催化剂载体，所述第二固定网套设在所述led紫外线光源组件外侧，所述第一固定网和所述第二固定网之间留有安装间隙，所述光触媒催化剂载体设置在所述安装间隙内。

本实用新型提供的led光催化空气消毒净化装置通过led紫外线光源组件和光触媒组件的设置，在使用过程中，可以将led光催化空气消毒净化装置设置在通风系统的末端，通过led紫外线发光元件发出紫外线光，光触媒催化剂在紫外线光的照射下和空气反应产生羟基自由基消毒净化因子在通风系统风力的作用下进入室内或内循环使室内空气和物表达到消毒净化目的。该led光催化空气消毒净化装置抗冲击、无汞、无臭氧、紫外强度仅为0.3uw/cm²、寿命是石英灯管约五倍、结构紧凑、安装便捷、全方位、无死角消毒净化。

具体地，壳体由铝合金材料制成。

作为优选技术方案，所述壳体包括：

多个框架条，多个所述框架条围成圆柱形，每个所述框架条之间开设有光源安装孔，每个所述光源安装孔内设置有一个led紫外线发光元件；

固定圈，套设在多个所述框架条的顶部，用于固定多个所述框架条。

在该技术方案中，进一步提供了壳体的具体结构，壳体包括了多个框架条和固定圈，使得壳体为可拆卸结构，便于led紫外线光源组件的组装，便于led紫外线发光元件的安装。

作为优选技术方案，所述固定圈上开设有光源安装孔。

在该技术方案中，固定圈上同样开设了光源安装孔，如此设置可以在壳体上安装更多的led紫外线发光元件，能够提高led光催化空气消毒净化装置的消除微生物和有毒有害空气的能力。

作为优选技术方案，所术还包括：

镇流器固定圈，所述镇流器固定圈一端连接于多个所述框架条；

镇流器，设置在所述镇流器固定圈内，连接于所述led紫外线发光元件；

电源接头，设置在所述镇流器固定圈的另一端，连接于所述镇流器。

在该技术方案中，进一步包括了镇流器固定圈、镇流器和电源接头，只需要将电源连通即可点亮led紫外线发光元件，使得led光催化空气消毒净化装置的安装更为方便。

作为优选技术方案，所述led紫外线发光元件为led片式灯珠。

作为优选技术方案，所述光触媒催化剂载体包括：镍金属泡沫；光触媒催化剂，所述光触媒催化剂附载在所述镍金属泡沫内。

在该技术方案中，进一步提供了光触媒组件的具体形式，光触媒催化剂载体包括镍金属泡沫和附载在镍金属泡沫上的光触媒催化剂，便于紫外线光照射光触媒催化剂与空气进行反应。

具体地，第二固定网和led紫外线光源组件之间可以留有间隙，一方面便于led紫外线发光元件发出的紫外线光发散，另一方面能够避免led紫外线发光元件产生的热量损坏led紫外线发光元件。

作为优选技术方案，所述led紫外线发光元件发出的紫外线光为uva波段。

在该技术方案中，选用uva波段紫外线光对人安全。

作为优选技术方案，所述光触媒催化剂通过黏合剂附着镍金属泡沫内。

作为优选技术方案，所述黏合剂中包括纳米硅和纳米锆。

在该技术方案中，黏合剂中包含纳米硅和纳米锆能够增强光触媒催化剂的附着性可以对光触媒进行清洗反复使用。

实施例1

图1示出了根据本实用新型一个实施例的led光催化空气消毒净化装置隐去部分光触媒组件的示意性结构图。

如图1所示，该led光催化空气消毒净化装置包括：

led紫外线光源组件，所述led紫外线光源组件包括壳体和设置在所述壳体上的led紫外线发光元件1；

光触媒组件，所述光触媒组件包括第一固定网7、第二固定网8和光触媒催化剂载体9，所述第二固定网8套设在所述led紫外线光源组件外侧，所述第一固定网7和所述第二固定网8之间留有安装间隙，所述光触媒催化剂载体9设置在所述安装间隙内。

进一步地，所述壳体包括：

多个框架条3，多个所述框架条3围成圆柱形，每个所述框架条3之间开设有光源安装孔，每个所述光源安装孔内设置有一个led紫外线发光元件1；

固定圈4，套设在多个所述框架条3的顶部，用于固定多个所述框架条3。

进一步地，所述固定圈4上开设有光源安装孔。

进一步地，还包括：

镇流器固定圈5，所述镇流器固定圈5一端连接于多个所述框架条3；

镇流器，设置在所述镇流器固定圈5内，连接于所述led紫外线发光元件1；

电源接头6，设置在所述镇流器固定圈5的另一端，连接于所述镇流器。

进一步地，所述led紫外线发光元件1为led片式灯珠。

进一步地，所述光触媒催化剂载体9包括：镍金属泡沫；光触媒催化剂，所述光触媒催化剂附载在所述镍金属泡沫内。

进一步地，所述led紫外线发光元件1发出的紫外线光为uva波段。

进一步地，所述光触媒催化剂通过黏合剂附着镍金属泡沫内。

进一步地，所述黏合剂中包括纳米硅和纳米锆。

工作原理及可行性验证材料：

1.gb/50736《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》其中规定重要场所为防止通风系统空气传播疾病在出风口安装高压静电空气净化装置；

gb/15982《医院消毒卫生标准》其中规定空调通风系统中安装空气消毒装置；

ws394《公共场所集中空调通风系统卫生规范》其中规定宜设置去除送风中的微生物的空气消毒装置；

ws696《新冠肺炎疫情期间办公场所和公共场所空调通风系统运行管理卫生规范》其中规定采用过滤装置或安装有效的消毒装置；

以上标准均为过滤、吸附技术去除送风中的微生物和颗粒物。

2.ws/t368《医院空气管理规范》其中规定无人状态下室内空气采用紫外线、化学喷雾消毒，送风系统末端高效过滤；有人状态采用循环风紫外线和静电吸附式空气消毒器；

ws/t367《医疗机构消毒技术规范》规定地面和物体表面采用湿式消毒；

以上标准说明空气消毒采用过滤、紫外线、静电吸附方式，物表采用湿式消毒。

3.gb28235《紫外线空气消毒器安全与卫生标准》其中规定的功率≥30w的紫外线灯辐射照度不低于70μw/㎡，消毒时间不超过3小时；

以上标准说明紫外光消毒为高照度，且时间允许长达3小时。

4.gb/37488《公共场所卫生指标及限值要求》其中规定睡眠、休憩区域空气中菌落数；

gb/t18204.5《公共场所卫生检验方法第5部分:集中空调通风系统》其中规定送风口下方15-20cm水平方向向外50-100cm处采样菌落数；

以上标准没有说明使用空调通风系统后室内物表的菌落数。

1、2、3中的进入室内的空气为过风消毒净化。室内空气质量的控制采用通风换气方式，是将室外空气经过滤、吸附、稀释、置换室内污染空气，使室内空气中的污染浓度降低，送入室内的空气中无消毒净化因子，地面和物体表面采用擦拭消毒，无人环境采用高强度紫外光照射、喷雾消毒，背光物表和角落以及纤维物品内部消毒不到，而光催化产生的消毒净化因子空气可以无死角的消灭细菌、病毒微生物。

以上所述的消毒净化因子是光催化和空气反应产生的羟基自由基，由通风系统风力进入室内或内循环使室内空气和物表达到消毒净化目的。但羟基自由基没有标准和计量单位，没有计量器具可以测量，只能通过消毒效果验证其消毒净化因子能量。

以上所述的光催化是催化剂在紫外光a波段激发的光化学反应，也可称为高级氧化反应，其催化剂为纳米二氧化钛，也叫光催化剂，简称光触媒。是通过黏合剂将纳米二氧化钛颗粒附着在载体表面，本专利采用镍金属泡沫不规则微孔作为纳米二氧化钛载体套设在led圆柱形紫外光源外侧。消毒净化过程中载体上附着的氮氧化物及其他氧化物可清洗，其载体附着的光触媒不会脱落。

以上所述的光触媒也叫光催化剂，光催化是指在光的照射下自身不消耗和变化却可以加速化学分子的氧化。光催化利用光能转换成为化学反应所需的能量来产生催化作用，使周围的氧及水分子激发成具有高氧化电位的羟基自由基和负氧离子净化因子消除微生物和有毒有害空气、清新空气。其消毒净化因子在空气循环过程中还可消除吸附在滤网上的微生物和有毒有害化合物。

gb/t23761《光催化空气净化材料性能测试方法》测试光催化材料的性能使用紫外线光源主波长为365nm，即紫外光波段为a。

以上所述的led圆柱形紫外线光源组件波段为a。

gb/t30809《光催化材料性能测试用紫外光光源》规定寿命不低于5000小时，而led紫外线光源的灯珠寿命长达30000小时以上。

以上led紫外光光源具有抗冲击、无汞、无臭氧、长寿命、紫外强度仅为0.3uw/cm²、结构紧凑、安装便捷等优势。本专利采用的led紫外线光源由多达近百个片式灯珠均匀排列组成，不易破损，即使有个别灯珠出现故障不亮也不会影响光催化，除非镇流电源故障，而石英玻璃管紫外线光源极易破损，一旦破损或寿终即为含金属汞的固废，其中的金属汞需特别收集处置，否则会造成环境不可修复的污染。

本专利的led光催化消毒和紫外光线强度基础数据由cma计量检测机构测得：

1.功率8瓦光催化发生器3立方米实验仓1小时广东省微生物分析检测中心检测报告2019fm18376r01自然菌灭亡率为95.13%；

2.功率30瓦光催化发生器30立方米实验仓1小时广东省微生物分析检测中心2020fm01352r02检测报告自然菌灭亡率为95%；

3.功率15瓦led灯紫光线强度0.3μw/cm²20立方仓1小时广东省测试分析研究所（中国广州分析测试中心）2020008476a检测报告自然菌灭亡率为92.69%；

以上数据说明的led光催化的安全性和有效性。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。