一种光电催化增强型空气净化系统的制作方法

本技术属于空气净化系统领域，具体是一种光电催化增强型空气净化系统。

背景技术：

1、目前，针对室内的voc具有多种处理方式，按照基本原理可大致分为吸附、热催化、光催化、等离子放电催化以及复合法等。其中，由于净化材料易再生、降解效率高、反应条件简单，光催化和等离子放电催化是两种颇具潜力的净化技术。光催化法是利用光能作为原始驱动力，在光催化剂的促进下voc分子发生一系列的催化氧化反应，最终生成co2、h2o等产物；等离子放电催化是指在一定电压下，利用电流将有机物转化为二氧化碳和水。根据调查，现有的室内空气voc光电催化技术及其产品仍然存在一系列问题，具体来说：

2、（1）光催化技术虽然对降解甲苯、二甲苯等大分子voc的效果较好，但是可能生成甲醛、乙醛等小分子副产物，从而形成二次污染；等离子放电催化技术通常对室内小分子voc的净化效果较好，但是因高压放电容易产生臭氧。因此，单一的光催化或等离子放电催化技术均存在一定的局限性。

3、（2）市场上已有一些室温催化材料或产品，但这类产品往往需要昂贵的贵金属催化剂，成本高且容易中毒，失去活性。较高的温度可以使得光催化剂活性提升，延长催化材料使用寿命。

4、（3）我国南方地区人口众多，夏季普遍高温高湿，导致室内voc散发强度显著增加，高湿环境中水蒸气的存在不仅影响光催化设备（如uv灯）的使用寿命，也会导致催化反应效率显著下降（水分子竞争吸附引起）。然而，目前市场上的净化产品大多功能单一，无法同时满足用户对室内除湿和高效净化的迫切需求。

5、因此，开发一款尽可能增强室内空气净化效果的设备十分必要。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，本实用新型提供一种光电催化增强型空气净化系统的技术方案。

2、所述的一种光电催化增强型空气净化系统，包括折流管道，若干段折流管道间隔排列，相邻的两组折流管道之间通过连接管连接，形成u型结构的折流管体，折流管体的一端设置进口端，另一端设置出口端，折流管体内按气体输送方向依次设置有除湿段、预热段以及光电催化段，除湿段与预热段之间的连接管内腔中设置有过渡腔，预热段与光电催化段之间的连接管的内腔中设置有静电集尘段，光电催化段内设置有光电催化装置。

3、进一步的，除湿段和预热段之间设置有半导体制冷装置，半导体制冷装置的两侧分别为冷端和热端，冷端朝向除湿段设置，热端朝向预热段。

4、进一步的，预热段上设置有导热装置，导热装置包括导热片和导热管，导热片的一侧贴合设置在热端，另一侧紧抵预热段的外壁，导热管插接在导热片上，并向预热段的内腔中延伸，半导体制冷装置与导热片之间均涂覆有导热硅脂。

5、进一步的，光电催化装置包括放电平板，放电平板的表面涂覆设置光催化层。

6、进一步的，放电平板包括上下对立设置在光电催化段内腔上下两侧的正电极板和负电极板，光电催化段内还设置有紫外灯，紫外灯固定安装在正电极板的表面。

7、进一步的，光电催化段和预热段之间设置有间隙，形成容纳腔，容纳腔用于放置电路、高压放电装置及控制芯片。

8、进一步的，放电平板上横向间隔排列有若干组肋片组形成流道，肋片组包括若干片纵向间隔排列的肋片。

9、进一步的，肋片为凸起结构，设置在放电平板的表面，肋片在放电平板上倾斜设置，且同组肋片组内的肋片与放电平板的倾斜夹角均一致，相邻两肋片组的倾斜方向相反设置。

10、进一步的，静电集尘段为可拆卸结构；

11、预热段的底部开设有排水孔，排水孔内过盈配合设置有堵塞，用以排出预热段内的冷凝水。

12、进一步的，进口端及光电催化段靠近静电集尘段一侧均设置有风扇。

13、与现有技术相比，本实用新型有以下优点：

14、由于折流管体由进口端至出口端依次放置有除湿段、预热段及光电催化段，待净化空气首先经过除湿段以降低空气内的含水量对空气进行除湿，且避免空气在光催化过程中水分子与voc分子在催化剂表面发生竞争吸附，有利于确保光催化的反应效率，同时降低水蒸气对光催化段中紫外光源使用寿命的影响，其次通过预热段，使得经过除湿后的空气温度整体回升，以提高光催化中对空气中大分子voc的降解效果。

15、光催化和等离子放电催化协同工作，一方面更有利于去除催化反应的副产物，提升净化效果，另一方便，由于光催化技术对大部分voc已有较好的净化效果，因此在等离子放电时不需要较高的电压，有效减少了因高压放电而产生的臭氧，更加健康环保。

16、由于若干段折流管道间隔排列，任意两相邻折流管道通过连接管连接形成u型结构的折流管体，并在折流管体由进口端至出口端的各段折流管道内依次放置有除湿段、预热段及光电催化段，从而形成除湿段、预热段及光电催化段在各自的折流管道内且间隔设置的状态，使得各处理段尽可能保持相对的独立，从而保证各处理段工作的稳定性。通过设置过渡腔室，用于抑制除湿段和预热段间的热量传递，从而起到隔热作用，以避免除湿段和预热段的相互影响，将过渡腔室设置在除湿段与预热段相交的拐角处，从而尽可能的利用折流管体的u型结构实现隔热的作用；

17、通过设置静电集尘段，去除空气中的尘埃，以提升净化效果，静电集尘段与连接管的可拆卸设置的，在静电集尘段内的尘埃达到一定数量时，通过将静电集尘段与连接端分离，然后对静电集尘段内的尘埃进行处理。

18、半导体制冷装置是一种由半导体材料组成的冷却装置，基于帕尔贴效应，即当有电流通过时半导体制冷装置内部时发生热量转移，从而形成制冷端和制热端，制冷端在除湿段用于冷凝空气中的水分，制热端在预热段用于对除湿后的空气分别进行预热，通过一个或一组半导体制冷装置就能代替独立的制冷系统和加热系统或热泵系统，无需制冷剂，功能性较强，集成效果好，功耗低，无噪音，免维护，能够达到节能减排的目的。

19、在预热段上设置有用于将半导体制冷装置的热量导入预热段内的导热装置的作用是将热量充分导入预热段以提升预热效果，在光电催化段与预热段间设置有容纳腔，容纳腔用于放置电路、高压放电装置及控制芯片，以提升整体空间利用率。在放电平板上横向间隔排列有若干组肋片组形成流道，以增强空气在放电平板上的湍流强度；在进口端及光电催化段靠近静电集尘段一侧设置风扇的作用是增强空气在折流管体内的流动性。

技术特征：

1.一种光电催化增强型空气净化系统，其特征在于包括折流管道（1），若干段折流管道间隔排列，相邻的两组折流管道（1）之间通过连接管（2）连接，形成u型结构的折流管体，折流管体的一端设置进口端（3），另一端设置出口端（4），折流管体内按气体输送方向依次设置有除湿段（5）、预热段（6）以及光电催化段（7），除湿段（5）与预热段（6）之间的连接管（2）内腔中设置有过渡腔（8），预热段（6）与光电催化段（7）之间的连接管（2）的内腔中设置有静电集尘段（9），光电催化段内设置有光电催化装置。

2.根据权利要求1所述的一种光电催化增强型空气净化系统，其特征在于除湿段（5）和预热段（6）之间设置有半导体制冷装置（10），半导体制冷装置的两侧分别为冷端（11）和热端（12），冷端（11）朝向除湿段（5）设置，热端（12）朝向预热段（6）。

3.根据权利要求2所述的一种光电催化增强型空气净化系统，其特征在于预热段上设置有导热装置，导热装置包括导热片（14）和导热管（13），导热片（14）的一侧贴合设置在热端（12），另一侧紧抵预热段（6）的外壁，导热管（13）插接在导热片（14）上，并向预热段（6）的内腔中延伸，半导体制冷装置（10）与导热片（14）之间均涂覆有导热硅脂。

4.根据权利要求1所述的一种光电催化增强型空气净化系统，其特征在于光电催化装置包括放电平板（21），放电平板（21）的表面涂覆设置光催化层。

5.根据权利要求4所述的一种光电催化增强型空气净化系统，其特征在于放电平板包括上下对立设置在光电催化段（7）内腔上下两侧的正电极板（15）和负电极板（16），光电催化段（7）内还设置有紫外灯（17），紫外灯（17）固定安装在正电极板（15）的表面。

6.根据权利要求4或5所述的一种光电催化增强型空气净化系统，其特征在于光电催化段（7）和预热段（6）之间设置有间隙，形成容纳腔（18），容纳腔（18）用于放置电路、高压放电装置及控制芯片。

7.根据权利要求4所述的一种光电催化增强型空气净化系统，其特征在于放电平板（21）上横向间隔排列有若干组肋片组形成流道，肋片组包括若干片纵向间隔排列的肋片（19）。

8.根据权利要求7所述的一种光电催化增强型空气净化系统，其特征在于肋片（19）为凸起结构，设置在放电平板（21）的表面，肋片（19）在放电平板（21）上倾斜设置，且同组肋片组内的肋片（19）与放电平板（21）的倾斜夹角均一致，相邻两肋片组的倾斜方向相反设置。

9.根据权利要求1所述的一种光电催化增强型空气净化系统，其特征在于静电集尘段（9）为可拆卸结构；

10.根据权利要求1所述的一种光电催化增强型空气净化系统，其特征在于进口端（3）及光电催化段（7）靠近静电集尘段（9）一侧均设置有风扇（20）。

技术总结
本技术公开一种光电催化增强型空气净化系统，包括折流管道，若干段折流管道间隔排列，相邻的两组折流管道之间通过连接管连接，形成U型结构的折流管体，折流管体的一端设置进口端，另一端设置出口端，折流管体内按气体输送方向依次设置有除湿段、预热段以及光电催化段，除湿段与预热段之间的连接管内腔中设置有过渡腔，预热段与光电催化段之间的连接管的内腔中设置有静电集尘段，光电催化段内设置有光电催化装置。光催化和等离子放电催化协同工作，一方面更有利于去除催化反应的副产物，提升净化效果，另一方便，由于光催化技术对大部分VOC有较好的净化效果，在等离子放电时不需要较高的电压，有效减少因高压放电而产生的臭氧，更加健康环保。

技术研发人员：卜钟鸣,许友生,丁革建
受保护的技术使用者：浙江唯度纳米科技有限公司
技术研发日：20221130
技术公布日：2024/1/13