一种多单元光触媒反应器堆叠式空气清洁装置的制作方法

本实用新型涉及光触媒技术领域，特别涉及一种多单元光触媒反应器堆叠式空气清洁装置。

背景技术：

目前，公知的空气净化器大多数采用过滤式，对空气中的化学污染物清洁主要是活性炭过滤网细小微孔吸附作用实现的，新过滤器初期净化效果很好，随着应用时间的推移，活性炭细小微孔逐渐被细小颗粒物或细菌物堵塞，清洁效果逐渐下降，到一定时期便失去效果。这时就应该更换活性炭过滤网。

另外，传统结构风机设置在出风口处，运行时过滤器处于空气负压力状态，空气分子没有足够时间与光触媒发生反应。因此，这种结构不适合光触媒反应器应用。总体使用效果是：有去除化学污染物的能力，在整个使用寿命期内，性能呈下降趋势。需定期更换活性炭滤材。过滤式结构带来较大风阻，不能多台净化装置堆叠组合应用。若要满足不同空间净化能力要求，就要进行结构重新设计。并且加大风机转速以提高风流量，风机转速增加导致电功率消耗增加、噪音增大。

过滤器负压状态运行不适合光触媒催化反应技术应用。

技术实现要素：

本实用新型公开了一种多单元光触媒反应器堆叠式空气清洁装置，能对空气中的甲醛、VOC等化学污染物催化降解，根据不同空气净化能力需求采用相应堆叠层数组合，灵活实现不同环境空间空气清洁治理需求。可以克服过滤式空气净化器性能随时间呈现衰减趋势、功耗大、噪音大、使用成本高、需定期更换活性炭滤材的不足，并且不能根据用户空气净化能力需求任意组合。

具体技术方案如下：

一种多单元光触媒反应器堆叠式空气清洁装置，包括多个堆叠组合的光触媒反应器单元，每一个光触媒反应器单元内设置并列排放的风道，每个风道首尾连通，形成蛇形连通的风道，风道起始端设置风机口和导风口，风道末端设置左侧出风孔和前侧出风孔；在风道末端增设上风口、下风口、上风口挡板和下风口挡板；所述上风口挡板和下风口挡板可以通过滑动将上风口、下风口遮挡或敞开，可在多单元堆叠组合应用时变换风道路径；所述风机口和导风口可以分别由风机口挡板和导风口挡板遮挡或敞开；所述导风口可通过导风板与上一层相邻光触媒反应器单元的导风口对应连通；所述风机口与涡轮风机相连，为送风式结构，在左侧出风孔和前侧出风孔处设置空气压力控制网；所述风道内壁由表面附着光触媒蜂窝载体的曲面铺设，每个风道轴向位置并列设置四个垂直轴向方向照射的UV-LED紫外线光源。

所述堆叠式空气清洁装置可以多个光触媒反应器单元堆叠组合应用，也可以独立使用，独立使用时，将上风口挡板和下风口挡板分别遮挡上风口和下风口。

所述空气压力控制网孔径大小和孔隙疏密度可以调节反应器内部空气压力。

所述堆叠式空气清洁装置堆叠组合应用时，顶层单元左侧出风孔和前侧出风孔开放，非顶层的光触媒反应器单元左侧出风孔和前侧出风孔的内侧面用镜面铝箔封堵。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益技术效果为：

(1)在单一反应器单元内设置并列排放的风道，每个风道首尾连通，从入风口到出风口形成连通的风道(类似于隧道)。风道周围内壁用表面附着光触媒材料的蜂窝载体曲面铺设，每个风道轴向位置并列设置4个垂直轴向方向照射的UV-LED紫外线光源，用于激发光触媒活性。光触媒在紫外线照射下在其表面形成电子与空穴，形成光 -电子催化剂，与空气分子接触后对空气中化学污染物进行催化降解反应。反应后生成水和二氧化碳，起到空气清洁作用。

(2)本实用新型在风道入口处设置风机，为送风式结构，送风式结构可使风道内空气压力相对正压，空气分子密度相对较大，有利于提高催化降解反应效能。运行时在风机作用下将反应器外部被污染了的空气送入反应器内，使得风道内空气压力相对反应器外部空气压力略微正压，正压力可使风道内空气密度增大，有利于空气分子与光触媒频繁碰撞接触密度，从而提高反应器催化降解反应能力。送风式结构可使风道内空气压力相对正压，空气分子密度相对较大，有利于提高催化降解反应效能。

出风孔处设置空气压力控制网，当风机转速一定时，改变压力控制网孔径大小和孔隙疏密度即可调节风道内空气压力，适当的空气正压力有利于提高催化降解反应效率。每一个光触媒反应器单元内设置并列排放的风道，每个风道首尾连通，形成蛇形连通的风道，风道起始端设置风机口和导风口，风道末端设置左侧出风孔和前侧出风孔；在风道末端增设上风口、下风口、上风口挡板和下风口挡板；所述上风口挡板和下风口挡板可以通过滑动将上风口、下风口遮挡或敞开，可在多单元堆叠组合应用时变换风道路径。收益效果是：风阻小、能耗低、噪音小、寿命期长达10年以上、在整个使用寿命期内性能稳定一致、无需更换耗材，组成装置灵活快捷。

(3)曲面光触媒结构会增加气流与光触媒的接触面积，使气流分子在流动过程中有更多机会与光触媒发生碰撞接触，从而提高净化反应能力。

(4)顶层单元出风孔开放，用于输出清洁空气，非顶层的光触媒反应器单元左侧出风孔和前侧出风孔的内侧面用镜面铝箔封堵，不使气流从此风孔外泄，同时镜面铝箔具有反射紫外线光作用，可大大提高紫外光利用率。

(5)本实用新型装置不仅能长期有效治理空气中的甲醛及VOC 等化学污染物，而且可根据不同净化能力要求，可采用反应器多单元堆叠灵活组合方式。堆叠层数可以不限量叠放，可依据净化能力需要任意增减，层数不限，应用及其灵活。寿命长达10年以上，在整个使用寿命期内性能一致、无需更换耗材、应用灵活。而且风阻小、稳定、功耗小、噪音小，无需更换耗材。装置组成灵活快捷。

附图说明

图1为本实用新型堆叠式空气清洁装置的独立反应器的主视图；

图2为本实用新型堆叠式空气清洁装置的独立反应器的主视透视图；

图3为本实用新型堆叠式空气清洁装置的独立反应器的俯视图；

图4为本实用新型堆叠式空气清洁装置的独立反应器的左视图；

图5为本实用新型堆叠式空气清洁装置堆叠组合主视图；

图6为为本实用新型堆叠式空气清洁装置堆叠组合俯视剖面图；

图7为本实用新型堆叠式空气清洁装置四层堆叠组合应用结构示意图。

图中，1-光触媒反应器单元；2-光触媒蜂窝载体；3-UV-LED紫外线光源；4-涡轮风机；5-上风口；6-下风口；7-导风板；8-风机口；9-导风口；10-左侧出风孔；11-前侧出风孔；12-上风口挡板；13- 下风口挡板；14-风机口挡板；15-导风口挡板；16-顶层单元上风口； 17-底层单元下风口；18-镜面铝箔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步说明，但本实用新型的保护范围不仅限于附图和具体实施例。

实施例1

图1为本实用新型堆叠式空气清洁装置的独立反应器的主视图, 图2为本实用新型堆叠式空气清洁装置的独立反应器的主视透视图, 图3为本实用新型堆叠式空气清洁装置的独立反应器的俯视图,图4 为本实用新型堆叠式空气清洁装置的独立反应器的左视图；

如图所示，一种多单元光触媒反应器堆叠式空气清洁装置，包括多个堆叠组合的光触媒反应器单元1，每一个光触媒反应器单元内设置并列排放的风道，每个风道首尾连通，形成蛇形连通的风道，风道起始端设置风机口8和导风口9，风道末端设置左侧出风孔10和前侧出风孔11；在风道末端增设上风口5、下风口6、上风口挡板12 和下风口挡板13；上风口挡板12和下风口挡板13可以通过滑动将上风口5、下风口6遮挡或敞开，可在多单元堆叠组合应用时变换风道路径；风机口8和导风口9可以分别由风机口挡板14和导风口挡板15遮挡或敞开；导风口9可通过导风板7与上一层相邻光触媒反应器单元的导风口对应连通；所述风机口8与涡轮风机4相连，为送风式结构，在左侧出风孔10和前侧出风孔11处设置空气压力控制网，空气压力控制网孔径大小和孔隙疏密度可以调节反应器内部空气压力。风道内壁由表面附着光触媒蜂窝载体2的曲面铺设，每个风道轴向位置并列设置四个垂直轴向方向照射的UV-LED紫外线光源3。

独立使用时，将上风口挡板12和下风口挡板13分别遮挡上风口5、下风口6。在涡轮风机4作用下，受污染环境空气经过涡轮风机4、风机口8进入反应器。反应器风道内壁周围光触媒蜂窝载体2在 UV-LED紫外线光源3照射下，光触媒蜂窝载体2表面产生电子和空穴，当空气中受污染的空气分子接触到光触媒表面时便发生催化降解反应。由于曲面光触媒结构，空气在流动过程中不断有更多受污染的空气分子与光触媒碰撞接触并发生催化降解反应。再通过左侧出风孔 10和前侧出风孔11输送出洁净空气。

实施例2

图5为本实用新型堆叠式空气清洁装置堆叠组合主视图,图6为为本实用新型堆叠式空气清洁装置堆叠组合俯视剖面图,如图所示，不同之处在于，将底层单元下风口17用下风口挡板13封堵，其它层单元的下风口都处于开放状态，将顶层上风口16用上风口挡板12封堵，其它层单元的上风口都处于开放状态。底层风机口8连接涡轮风机4，其它层风机口8用风机口挡板14封堵。所有层导风口9处于开放状态。顶层左侧出风孔10、前侧出风孔11开放，其它所有层左侧出风孔10、前侧出风孔11内侧面用镜面铝箔18封堵，再铺设光触媒蜂窝载体2。运行时，在涡轮风机4作用下，环境中受污染空气进入底层单元光触媒反应器进行第一级净化反应，再经过末端导风板7、上风口5进入第二层单元光触媒反应器进行第二级净化反应。以此类推，直到顶层左侧出风孔10、前侧出风孔11输出净化反应后的洁净空气。堆叠层数可依据净化能力需要任意增减，层数不限，应用极其灵活快捷。

实施例3

图7为本实用新型堆叠式空气清洁装置四层堆叠组合应用结构示意图，如图所示，将底层单元下风口17用下风口挡板13封堵，其它层单元的下风口都处于开放状态，将四层上风口16用上风口挡板12 封堵，其它层单元的上风口都处于开放状态。底层风机口8连接涡轮风机4，其它层风机口8用风机口挡板14封堵。所有层导风口9 处于开放状态。顶层左侧出风孔10、前侧出风孔11开放，其它所有层左侧出风孔10、前侧出风孔11内侧面用镜面铝箔18封堵，再铺设光触媒蜂窝载体2。运行时，在涡轮风机4作用下，环境中受污染空气进入底层单元光触媒反应器进行第一级净化反应，再经过末端导风板7、上风口5进入第二层单元光触媒反应器进行第二级净化反应。以此类推，直到顶层左侧出风孔10、前侧出风孔11输出净化反应后的洁净空气。堆叠层数可依据净化能力需要任意增减，层数不限，应用极其灵活快捷。