一种物品表面自清洁化装置的制作方法

本实用新型涉及家用物品表面自清洁化领域，具体地讲是一种物品表面自清洁化装置，通过超声雾化在表面负载光催化自清洁材料，并用红外线碳纤维加热管进行烘干。

背景技术：

能源过度消耗及所导致的环境问题已成为一个热点话题，因此，为了保护环境，开发新能源技术已成为一个重点研究课题。光催化作为近年来发展迅速的一种新能源技术，具有能耗低、无二次污染、成本低廉等优点，广泛应用于各种环境保护措施，如空气净化、废水处理及自清洁等领域。

由于粉体光催化材料易凝聚、稳定性差、不易回收，因此需要对其进行负载。光催化材料的负载方法主要包括：物理气相沉积法、化学气相沉积法、超声喷雾热解法。物理气相沉积法与化学气相沉积法所使用的设备昂贵，工艺复杂，且后期维修费用较高；而超声喷雾热解法设备简单、操作方便，尤其适用于大面积成膜，广泛应用于各种薄膜制备。

现有的超声喷雾热解法，一方面都要使用电热炉，并将载体置于电热炉上加热至一定温度，而电热炉的升温速率较慢，效率低，且增加额外的成本；另一方面，电热炉上的载体是静止不动的或者只沿一个方向进行水平移动，这样制得的薄膜均匀性不能得到保障。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了改进现有技术的不足而提供了一种物品表面自清洁化装置，通过超声雾化器将一定配比的钛溶胶溶液雾化成粒径较小且均匀的雾滴，沉积在载体表面，并用红外线碳纤维加热管进行烘干。红外线碳纤维加热管升温速率快，通电后管壁瞬间可达500°以上、远红外辐射效果佳、耐腐蚀性强、使用寿命长且价格低廉。载体放置在位于箱体底部中央的转盘上，转盘通过芯轴与电机连接，进而随着电机一起匀速旋转，使得雾化后的液滴能够均匀分布在载体表面，从而制备出厚度较均匀的薄膜材料，提高薄膜制备效率及质量。

本实用新型的技术方案是：一种物品表面自清洁化装置，由盖板1、箱体2、超声雾化机构3、红外加热机构4、电机传动机构5和操作面板6组成，其中，所述的箱体2顶部安装盖板1，底部安装电机传动机构5，外侧有一面安装超声雾化机构3，内侧与超声雾化机构3安装方向相切的两对立面安装红外加热机构4；所述的操作面板6位于超声雾化机构3的上方，并与盖板1共面，操作面板6通过电路板与超声雾化机构3、红外加热机构4和电机传动机构5连接。

优选所述的超声雾化机构3由卡板9、水箱10、管道11和玻璃门12组成，所述的水箱10置于箱体2的凹槽内，所述的卡板9安装于水箱10外侧，卡板9中央设有玻璃门12，两侧与箱体2上的卡槽连接定位；所述的管道11数量为2根，通过三通阀安装于水箱10的侧面，并分别插入位于箱体2内侧的圆孔内。

优选所述的红外加热机构4由红外线碳纤维加热管13和铝镁合金灯罩14组成，所述的铝镁合金灯罩14罩在红外线碳纤维加热管13的外侧，并通过不锈钢固定支架安装于箱体2内侧，所述的红外线碳纤维加热管13两端的电线穿过箱体2上的电线孔与电路板连接。

优选所述的红外线碳纤维加热管13数量为2—4个。

优选所述的电机传动机构5由电机19、转芯18、支架17和转盘16组成，所述的转芯18芯轴套在电机19的输出轴上，转芯18头部与转盘16上的凹槽连接定位，所述的支架17位于箱体2内侧底部的卡槽内，并支撑转盘16的旋转。

优选所述的盖板1中央开设有观察窗8，便于观察设备内部状况。

优选所述的箱体2内侧底部边缘开设有回水槽15，便于回收实验过程产生的多余水分。

优选所述的箱体2底部安装底座7，所述的底座7通过螺栓安装于箱体2底部。

有益效果：

1、该套装置不仅操作简便、结构设计合理、成本低，而且提高了薄膜的制备效率及质量；

2、采用的超声雾化器结构简单、操作简便、喷射速度低、能耗低、污染小、价格低廉，能将溶液雾化成粒径微米级别且均匀的雾滴；

3、红外加热功能采用红外线碳纤维加热管，升温速率快、远红外辐射效果佳、耐腐蚀性强、使用寿命长；

4、将载体置于转盘上，并随着电机一起匀速旋转，从而使雾化后的液滴均匀涂覆在载体表面，提高了薄膜制备的均匀性。

附图说明

图1为本实用新型的物品表面自清洁化装置示意图；

图2为本实用新型的物品表面自清洁化装置剖面图；

其中，1—盖板，2—箱体，3—超声雾化机构，4—红外加热机构，5—电机传动机构，6—操作面板，7—底座，8—观察窗，9—卡板，10—水箱，11—第二管道，12—玻璃门，13—红外加热管，14—灯罩，15—回水槽，16—转盘，17—支架，18—转芯，19—电机。

具体实施方式

实施例1：

本实用新型主要由盖板1、箱体2、超声雾化机构3、红外加热机构4、电机传动机构5、操作面板6、底座7、观察窗8、卡板9、水箱10、管道11、玻璃门12、红外加热管13、灯罩14、回水槽15、转盘16、支架17、转芯18和电机19组成。

盖板1通过销轴连接在箱体2的顶部，可以实现0°—90°范围内旋转，盖板1中央设有一个观察窗8，方便观察箱体2内部状况；底座7通过螺栓安装在箱体2底部，用于安放电机19，电机19通过转芯18带动转盘16旋转，转芯18与转盘16上的凹槽连接定位，支架17位于箱体2底部内侧的凹槽内；将红外加热管13插入灯罩14，灯罩14利用两端的不锈钢固定支架将其安装在箱体2内侧的前后两对立面上；水箱10位于箱体2右侧的凹槽内，并通过卡板9固定，卡板9与箱体2上的卡槽连接定位，管道11安装于水箱10的侧面，用于输出超声雾化产生的雾气，卡板9中央设有玻璃门12，方便观察水箱10的水位，并及时添加溶液。

本实用新型提供的物品表面自清洁化装置，实验前配备适量钛溶胶溶液，并装入水箱10中，将超声雾化器置于水箱10内，关闭玻璃门12，将待清洁的物品放置于转盘16中央，闭合盖板1，开启电源，电机开始旋转，设置超声雾化时间、红外加热功率与时间，启动程序。通过超声雾化器将钛溶胶溶液雾化成粒径较小且均匀的雾滴，沉积在物品表面，并用两根红外线碳纤维加热管13进行烘干，从而达到对物品的清洁作用。

超声雾化机构3由水箱10、管道11、超声雾化器、玻璃门12和卡板9组成。实验时将超声雾化器置于装有钛溶胶溶液的水箱10内，并一起放置在箱体2右侧的凹槽内，水箱10侧面通过一个三通接头连接两根管道11，管道11分别插入位于箱体2上下各三分之一位置处的孔内，用于输出超声雾化产生的雾气，并喷覆在实验材料表面，卡板9位于水箱10外侧，卡板9两侧与箱体2上的卡槽定位，卡板9中央设有一个玻璃门12，不仅便于观察水箱10水位，还可以将溶液加入水箱10中。

红外加热机构4由灯罩14和红外加热管13组成。灯罩14采用超厚铝镁合金材质，表面进行电镀反光处理，红外反射效果佳。将红外加热管13插入灯罩14，并通过位于灯罩14两端的不锈钢固定支架将其安装在箱体2内侧的前后两对立面，用于对雾化后的薄膜材料进行烘干。红外加热管13两端的电线穿过箱体2上的电线孔与电路板连接。

操作面板6位于超声雾化机构3的上方，并与盖板1共面，通过操作面板6上的按键控制超声雾化器、红外加热管13及电机19的开启顺序与工作时间等。

底座7通过螺栓安装在箱体2底部，用于安放电机19，电机19通过转芯18带动转盘16一起匀速旋转，转芯18与转盘16上的凹槽连接定位。实验前将载体置于转盘16中央，并跟随转盘16一起匀速旋转，从而在表面负载一层均匀的薄膜。

本实用新型通过超声雾化器将雾化后的液滴涂覆在实验载体表面，并用红外线碳纤维加热管进行烘干，实验过程中载体随着转盘一起匀速旋转，从而制备出厚度较均匀的薄膜材料，提高薄膜制备效率及质量。