一種室內空氣淨化裝置製造方法
2023-06-06 22:35:06
一種室內空氣淨化裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種室內空氣淨化裝置，其特徵在於：它包括前電氣箱、上電氣箱和反應器；前電氣箱內設置有低溫等離子高壓高頻電源，前電氣箱上部表面設置有控制面板；上電氣箱內頂部間隔設置若干紫外燈鎮流器；上電氣箱下部一側設置有進風口和進氣裝置，另一側設置有出風口和出氣裝置；進氣裝置中依次設置有空氣濾網和穩流裝置；出氣裝置中依次設置有穩流裝置、軸流風機和風機罩；反應器內部間隔設置有三個隔板，將反應器分成一低溫等離子反應室、一UVC雙波光催化氧化室、第一納米Au/TiO2光降解室和第二納米Au/TiO2光降解室共四個反應室，四個反應室為前後串聯布置。本發明可以充分分解汙染氣體，且能有效避免二次汙染，本發明可以廣泛用於空氣淨化【技術領域】。
【專利說明】一種室內空氣淨化裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種空氣淨化裝置，特別是關於一種室內空氣淨化裝置。
【背景技術】
[0002]隨著現代工、農業的迅猛發展，相應的汙染物也不斷增多。人們對生活需求日益提高，特別是針對人、畜居住的封閉空間而言中存在的汙染物，如甲醛、苯、氨氣、硫化氫、煙塵坐寸ο
[0003]目前去除這些汙染主要採用的方法主要有以下幾種:1、臭氧法:該方法利用臭氧的強氧化性分解空氣中的汙染氣體，採用該方法雖然一定程度上起到了淨化空氣的效果，但過量的臭氧會造成二次汙染。另外，利用紫外線產生臭氧的方法極易造成紫外線洩露，從而造成對人或畜的傷害。2、低溫等離子法:通過直流電暈放電，電子從電場中獲得能量，通過碰撞將能量轉化為汙染物分子的動能和內能，這些獲得能量的分子被激發或發生電離形成活性基團，同時空氣中的氧氣和水分在高能電子的作用下也可產生大量的新生態氫、臭氧和基氧等活性基團，空氣中的汙染物與這些具有較高能量的活性基團相互碰撞後便引發了一系列的物理、化學反應，最終轉化為二氧化碳和水。低溫等離子法可以完全分解有機物，同時具備高壓靜電除塵功能，但處理後的空氣中仍殘留臭氧。3、活性炭吸附法:活性炭是物理法去除汙染氣體的重要吸附劑，它具有較大的比表面，採用該方法雖然對汙染的有害氣體有很強的吸附作用，但由於只是物理吸附，只對汙染物起到了轉移作用，汙染氣體並未真正被氧化分解；而且還需要定期清洗和更換濾芯，所以此法不能真正去除空氣中的汙染物。4、納米光催化法:該方法是利用二氧化鈦的納米特性，使其在特定波長的光照條件下生成光生電子和空穴。電子和空穴通過與催化劑表面的氧和水發生反應，生成高活性的自由基，如.0H和.02_，這些自由基具有很強的氧化性，能夠完全分解各類有機物，最終生成CO2和水，達到去除汙染物、殺滅細菌和病毒的目的。但由於光催化反應是表面反應，汙染物能否與催化劑表面充分接觸，直接影響空氣淨化器的效率。
[0004]可見，由於以上所述技術自身存在的局限性，無法達到高效去除空氣中的汙染物的目的，甚至還會造成二次汙染。
【發明內容】
[0005]針對上述問題，本發明的目的是提供一種可以充分分解汙染氣體，避免二次汙染，使用安全的室內空氣淨化裝置。
[0006]為實現上述目的，本發明採取以下技術方案:一種室內空氣淨化裝置，其特徵在於:它包括前電氣箱、上電氣箱和反應器；所述前電氣箱內設置有低溫等離子高壓高頻電源，前電氣箱上部表面設置有控制面板；所述上電氣箱內頂部間隔設置若干紫外燈鎮流器；所述上電氣箱下部一側設置有進風口和進氣裝置，另一側設置有出風口和出氣裝置；所述進氣裝置中依次設置有空氣濾網和穩流裝置；所述出氣裝置中依次設置有穩流裝置、軸流風機和風機罩；所述反應器內部間隔設置有三個隔板，將所述反應器分成一低溫等離子反應室、一 UVC雙波光催化氧化室、第一納米Au/Ti02光降解室和第二納米Au/Ti02光降解室共四個反應室，且左側隔板和右側隔板底部設置有通道，中間隔板頂部設置有通道，進而使四個反應室為前後串聯布置；在所述UVC雙波光催化氧化室隔板底部和第二納米Au/Ti02光降解室隔板正下方設置有兩個排汙孔，所述反應器的底部設置有萬向止滑腳輪。
[0007]所述低溫等離子反應室下部，垂向設置若干蜂巢狀反應腔體，每一所述蜂巢狀反應腔體中心設置有一電暈線，蜂巢狀反應腔體通過導線連接高頻高壓電源的零伏，電暈線連接高頻高壓電源的正極；在所述UVC雙波光催化氧化室的隔板上間隔設置有若干雙波長紫外燈，並用彈性緊固件卡緊，所述雙波長紫外燈通過導線與紫外燈鎮流器連接；在兩所述納米Au/Ti02光降解室四壁均設置一層納米Au/Ti02膜板，在兩所述納米Au/Ti02光降解室的隔板左側的納米麼11/1102膜板上均間隔設置有三隻真空紫外燈，並用彈性緊固件卡緊，所述真空紫外燈通過導線與紫外燈鎮流器連接。
[0008]所述出氣裝置中的穩流裝置是一不鏽鋼板焊接的箱體，所述箱體的前、後面的所述不鏽鋼板上分別間隔設置有若干圓孔，且前面與後面所述不鏽鋼板上的圓孔交錯設置。
[0009]所述納米麼11/1102膜板的製作方法包括以下步驟:1)採用沉積法製備納米Au/Ti02催化劑；2)選擇厚度為5_、針網結構的鋁製薄板，依據兩個納米Au/Ti02*降解室14的尺寸，截得所需的膜板尺寸；3)將納米Au/TiCUt化劑按1:50的比例用蒸餾水稀釋後，噴塗在步驟2)中截好的膜板上，噴塗催化劑膜厚2.5?3nm。
[0010]所述軸流風機、雙波長紫外燈、真空紫外燈及高頻高壓電源與PLC可編程控制器的輸出埠相連，PLC可編程控制器的輸入埠與控制面板的各輸入按鈕相連，當操作人員由控制面板輸入控制命令時，PLC可編程控制器按照相應控制程序進行運算，運算結果通過PLC可編程控制器的輸出埠輸出到各電氣元件進行自動或手動控制；所述控制面板上設置有手動按鈕和自動控制按鈕，所述自動控制時，由PLC可編程控制器依次按順序啟動軸流風機、兩個納米Au/Ti02光降解器、UVC雙波光催化氧化室和、低溫等離子反應室，關閉時順序相反；手動運行時，啟動兩個納米Au/Ti02光降解器、UVC雙波光催化氧化室和低溫等離子反應室中的一個或兩個或三個，關閉時，納米Au/Ti02光降解器必須最後關閉。
[0011]本發明由於採取以上技術方案，其具有以下優點:1、本發明由於採用了低溫等離子、雙波光催化氧化以及光觸媒催化技術協同作用的方法，使得汙染氣體可以得到充分地分解，高效率地去除了空氣中的汙染物。2、本發明由於採用了穩流板結構，完全封堵了紫外線的外洩，保證了裝置的使用安全性。3、本發明由於選用了納米Au/T1jt為光觸媒的催化劑，使得副產物臭氧等可以充分地降解，消除了二次汙染。4、本發明裝置具有結構簡單，佔地面積小，便於移動等優點。因此，本發明可以廣泛應用於各種領域的空氣淨化過程中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的外形示意圖
[0013]圖2是本發明的正剖面結構示意圖
[0014]圖3是本發明穩流板的結構示意圖
[0015]圖4是本發明蜂巢狀反應腔體的橫向剖面結構示意圖
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。
[0017]如圖1、圖2所示，本發明包括前電氣箱1、上電氣箱2和反應器3。
[0018]本發明的前電氣箱I內設置有低溫等離子高壓高頻電源4，前電氣箱I上部表面設置有控制面板5。
[0019]本發明的上電氣箱2內頂部間隔設置有若干(比如可以設置八個，但不限於此)紫外燈鎮流器6，下部兩側設置有進風口 7和出風口 8，進風口 7處設置有進氣裝置9，出風口 8處設置有出氣裝置10。進氣裝置9中依次設置有空氣濾網11和穩流裝置12 ;出氣裝置10中依次設置有穩流裝置13、軸流風機14和風機罩15，風機罩15設置在軸流風機14的外側。空氣濾網11的孔徑大小根據實際工作環境選擇，比如可以選用孔徑為0.8mm的無紡布濾網，但不限於此。空氣濾網11用於過濾汙染氣體中所含有的大粒徑無機物塵埃。
[0020]如圖3所示，上述穩流裝置12、13可以採用各種已有技術，也可以採用本發明的設計，本發明的穩流裝置12(僅以穩流裝置12為例，穩流裝置13與其相同)為一不鏽鋼板焊接的箱體，在箱體的前面一塊不鏽鋼板上間隔設置有若干圓孔16，在後面一塊不鏽鋼板上也設置間隔有若干圓孔17，且前、後不鏽鋼板上的圓孔16、17交錯設置，這樣可以使得穩流裝置只能通過氣體而不能透過光線，用於防止紫外線外洩傷及生物。
[0021]本發明的反應器3內部間隔設置有三個隔板18、19和20將反應器3分成一低溫等離子反應室21、一 UVC雙波光催化氧化室22、第一納米Au/Ti02光降解室23和第二納米Au/Ti02光降解室24共四個反應室，且隔板18和20底部設置有通道，隔板19頂部設置有通道，進而使四個反應室成為前後串聯布置，即汙染氣體由進氣裝置9進入低溫等離子反應室21，然後進入UVC雙波光催化氧化室22，再進入兩個納米Au/Ti02光降解室23和24，最後通過出氣裝置10排出。在低溫等離子反應室21下部，垂向設置若干(比如可以設置12個，但不限於此)蜂巢狀反應腔體25 (如圖4所示)，每一個蜂巢狀反應腔體25中心設置有一電暈線26。在UVC雙波光催化氧化室22的隔板18上間隔設置有若干(比如五隻，但不限於此)雙波長紫外燈27，並用彈性緊固件28卡緊，雙波長紫外燈27通過導線與紫外燈鎮流器6相連。在第一納米Au/Ti02光降解室23和第二納米Au/Ti02光降解室24四壁均設置一層納米Au/Ti02膜板29，在隔板19和隔板20的左側納米Au/Ti02膜板上均間隔設置有三隻真空紫外燈30，並用彈性緊固件28卡緊，真空紫外燈30通過導線與紫外燈鎮流器6相連。
[0022]在隔板18和20的正下方設置有兩個排汙孔31，用於清理汙水和灰塵。反應器3內靜電作用會使反應器3內吸附灰塵，可以使用清水定期清洗，打開排汙孔31，汙水從排汙孔31排出。反應器3的底部設置有四個萬向止滑腳輪32，便於移動。
[0023]所述軸流風機14、雙波長紫外燈27、真空紫外燈30及高壓高頻電源4的啟動，均由PLC可編程控制器自動控制。PLC可編程控制器的輸入埠與控制面板5的各輸入按鈕相連，輸出埠與各電器件相連，當操作人員由控制面板5輸入控制命令時，PLC可編程控制器按照相應控制程序進行運算，運算結果通過PLC可編程控制器的輸出埠輸出到各電氣元件進行自動或手動控制。
[0024]上述實施例中，納米Au/Ti02膜板29的製作方法包括以下步驟:
[0025]I)採用沉積法製備納米Au/Ti02催化劑。
[0026]2)選擇厚度為5mm、針網結構的鋁製薄板，依據兩個納米Au/Ti02光降解室14的尺寸，截得所需的膜板尺寸。
[0027]3)將納米Au/Ti02催化劑按1:50的比例用蒸餾水稀釋後，噴塗在步驟2)中截好的膜板上，噴塗催化劑膜厚2.5?3nm。採用Au/Ti02作為催化劑是由於Au對臭氧有很強的光催化分解活性，當Au的擔載量為1.0 %時，臭氧的消除率可達98%以上，臭氧在T12上只有一種活性吸附位，而在Au/Ti02催化劑上有兩種，其中Au簇和載體T12的周界處是主要的活性位。
[0028]上述實施例中，三塊隔板18、19和20材料優選厚度為1.2mm優質不鏽鋼(304)。
[0029]上述實施例中，雙波長紫外燈27優選U型紫外光燈，其波長分別選用波長185nm和 254nm。
[0030]上述實施例中，真空紫外燈30優選波長為254nm。
[0031]上述實施例中，排汙孔31可以採用邊長為120毫米的方孔。
[0032]本發明在使用時，在軸流風機16作用下，汙染氣體由進風口 7進入，經空氣濾網11除去直徑5μπι以上的大粒徑無機塵埃後，進入低溫等離子反應室21，在高壓高頻電源4脈衝放電條件下，蜂巢狀反應腔體25脈衝放電，並在蜂巢狀反應腔體25內產生低溫等離子體，裂解汙染氣體，裂解後的汙染氣體進入UVC雙波光催化氧化反應室22進一步氧化分解，氧化分解後的汙染氣體進入第一納米Au/Ti02光觸媒降解室23，在第一納米Au/Ti02光觸媒降解室23內對還沒有分解的汙染氣體進行最後的降解，之後進入第二納米Au/Ti02光觸媒降解室24，去除多餘的臭氧，消除二次汙染，最後通過出氣裝置10排出。
[0033]本發明可以根據不同的汙染環境及汙染物濃度，通過控制面板5上的控制按鈕，選擇手動或自動運行。自動運行時，由PLC可編程控制器依次按順序啟動軸流風機16，兩個納米Au/Ti02光降解器23和24，UVC雙波光催化氧化室22和低溫等離子反應室21，關閉時順序相反；手動運行時，可以根據需要選擇啟動兩個納米Au/Ti02光降解器23和24，UVC雙波光催化氧化室22和低溫等離子反應室21其中的一個或兩個或三個反應室，關閉時第一納米Au/Ti02光降解器23和第二納米Au/Ti02光降解器24必須最後關閉，最終使室內空氣品質達到理想效果。
[0034]上述各實施例僅用於說明本發明，其中各部件的結構、連接方式和製作工藝等都是可以有所變化的，凡是在本發明技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本發明的保護範圍之外。
【權利要求】
1.一種室內空氣淨化裝置，其特徵在於:它包括前電氣箱、上電氣箱和反應器；所述前電氣箱內設置有低溫等離子高壓高頻電源，前電氣箱上部表面設置有控制面板；所述上電氣箱內頂部間隔設置若干紫外燈鎮流器；所述上電氣箱下部一側設置有進風口和進氣裝置，另一側設置有出風口和出氣裝置；所述進氣裝置中依次設置有空氣濾網和穩流裝置；所述出氣裝置中依次設置有穩流裝置、軸流風機和風機罩；所述反應器內部間隔設置有三個隔板，將所述反應器分成一低溫等離子反應室、一 UVC雙波光催化氧化室、第一納米Au/T12光降解室和第二納米Au/Ti02光降解室共四個反應室，且左側隔板和右側隔板底部設置有通道，中間隔板頂部設置有通道，進而使四個反應室為前後串聯布置；在所述UVC雙波光催化氧化室隔板底部和第二納米Au/Ti02光降解室隔板正下方設置有兩個排汙孔，所述反應器的底部設置有萬向止滑腳輪。
2.如權利要求1所述的一種室內空氣淨化裝置，其特徵在於:所述低溫等離子反應室下部，垂向設置若干蜂巢狀反應腔體，每一所述蜂巢狀反應腔體中心設置有一電暈線，蜂巢狀反應腔體通過導線連接高頻高壓電源的零伏，電暈線連接高頻高壓電源的正極；在所述UVC雙波光催化氧化室的隔板上間隔設置有若干雙波長紫外燈，並用彈性緊固件卡緊，所述雙波長紫外燈通過導線與紫外燈鎮流器連接；在兩所述納米Au/Ti02光降解室四壁均設置一層納米Au/Ti02膜板，在兩所述納米Au/Ti02光降解室的隔板左側的納米Au/Ti02膜板上均間隔設置有三隻真空紫外燈，並用彈性緊固件卡緊，所述真空紫外燈通過導線與紫外燈鎮流器連接。
3.如權利要求1所述的一種室內空氣淨化裝置，其特徵在於:所述出氣裝置中的穩流裝置是一不鏽鋼板焊接的箱體，所述箱體的前、後面的所述不鏽鋼板上分別間隔設置有若干圓孔，且前面與後面所述不鏽鋼板上的圓孔交錯設置。
4.如權利要求2所述的一種室內空氣淨化裝置，其特徵在於:所述納米Au/Ti02膜板的製作方法包括以下步驟: 1)採用沉積法製備納米Au/Ti02催化劑； 2)選擇厚度為5mm、針網結構的鋁製薄板，依據兩個納米Au/Ti02*降解室14的尺寸，截得所需的膜板尺寸； 3)將納米Au/T1jt化劑按1:50的比例用蒸餾水稀釋後，噴塗在步驟2)中截好的膜板上，噴塗催化劑膜厚2.5?3nm。
5.如權利要求1或2或3或4所述的一種室內空氣淨化裝置，其特徵在於:所述軸流風機、雙波長紫外燈、真空紫外燈及高頻高壓電源與PLC可編程控制器的輸出埠相連，PLC可編程控制器的輸入埠與控制面板的各輸入按鈕相連，當操作人員由控制面板輸入控制命令時，PLC可編程控制器按照相應控制程序進行運算，運算結果通過PLC可編程控制器的輸出埠輸出到各電氣元件進行自動或手動控制；所述控制面板上設置有手動按鈕和自動控制按鈕，所述自動控制時，由PLC可編程控制器依次按順序啟動軸流風機、兩個納米Au/T12光降解器、UVC雙波光催化氧化反應器，最後啟動低溫等離子發生器；關閉時，啟動順序相反；手動運行時，啟動兩個納米Au/Ti02光降解器、UVC雙波光催化氧化室反應器及低溫等離子反應室其中的一個或兩個或三個；關閉時，納米Au/Ti02光降解器必須最後關閉。
【文檔編號】F24F1/02GK104197425SQ201410437398
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月29日 優先權日:2014年8月29日
【發明者】施正香, 趙芙蓉, 李保明, 陳剛 申請人:中國農業大學