一種室內空氣的淨化方法及裝置的製作方法

2023-06-20 18:05:31

專利名稱：一種室內空氣的淨化方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬一種室內空氣的淨化方法及採用該方法的室內空氣淨化裝置。
解決上述問題的技術方案是本發明方法包含如下內容1、在氣流通道前部首先用除塵裝置去除空氣中的微塵；2、用活性碳去除空氣中的異味；3、用紫外線燈殺滅病菌病毒，同時利用紫外線燈作激發光源，用納米TiO2光催化方法殺滅空氣中的細菌、病毒，降解低濃度化學汙染物，使其無害化；其特徵在於所述用納米光催化方法淨化空氣的技術手段是在氣流通道上設置立體式網狀結構的泡沫陶瓷，泡沫陶瓷上固載有納米TiO2光催化劑，所述的紫外線燈設置在泡沫陶瓷側部。
上述過程除塵為第一步，其餘過程的順序可以互換，優選方案是對經過除塵的空氣先進行活性碳除味，再進行光催化淨化。
本發明空氣淨化裝置的結構為(參見實施例圖)在殼體(8)內設有以風機(7)為動力源的氣流通道，氣流通道前部設有除塵裝置(1，2，3)，除塵裝置後部的氣流通道裡設有活性碳過濾裝置(4)和光催化淨化區，其特徵在於所述光催化淨化區裡設有固載有納米TiO2光催化劑的立體式網狀結構的泡沫陶瓷(6)，泡沫陶瓷側部設有紫外線燈(5)。
本發明方法及裝置的工作過程是流動空氣先經過除塵裝置去除空氣中的微塵，去除了微塵的空氣在經過活性碳過濾裝置時可去除空氣中的煙味、黴味、油煙等異味，流過立體式網狀結構的泡沫陶瓷時，一方面被設置在泡沫陶瓷側部的紫外線燈殺滅病菌病毒，一方面被進行納米光催化淨化紫外線燈照射到泡沫陶瓷上固載的光催化劑表面，可激活光催化納米粒子，產生具有極強氧化能力的自由基活性物質，廣譜殺滅病毒病菌並能將空氣中的有害汙染物氧化，分解成二氧化碳、水等無毒無味的物質。
本發明集多種空氣淨化方法於一體，在用紫外線燈消毒時，同時利用其作激發光源對空氣進行納米光催化淨化，並採用立體式網狀結構的泡沫陶瓷作為納米光催化劑的載體，泡沫陶瓷具有孔隙率大、孔徑大、風阻小、比表面積大的特點，使紫外光易於照射到固載於其上的光催化劑表面，並能大大延長載體氣流通道的長度和汙染物與納米光催化劑的接觸時間，增強光催化效率，延長催化劑的有效壽命，提高降解化學汙染物、廣譜殺菌消毒及除臭的效率。而且泡沫陶瓷表面粗糙，光催化劑納米粒子在其上附著力強，從而可使光催化劑在較低溫度下穩定固載於立體式網狀結構的泡沫陶瓷上，提高了催化劑的活性，因此本發明能取得很好的空氣淨化效果。
本發明方法實施例(

圖1)本例設有以風機7為動力源的氣流通道，從氣流通道前部入口至後部出口方向依次設有除塵區A、活性碳過濾區B、光催化淨化區C；在除塵區A從前至後依次設有粗效微塵過濾網1、中效微塵過濾網2、高效微塵過濾網3；粗效微塵過濾網為一般的尼龍過濾網，過濾精度為5～10μm，主要過濾大顆粒塵埃，以延長高效過濾網的使用壽命；中效微塵過濾網為靜電纖維過濾網，過濾精度0.5～1μm；高效微塵過濾網為對0.3μm塵埃過濾效率大於99.9％的酶殺菌HEPA，用於過濾小顆粒塵埃、花粉、煙粒等。
活性碳過濾區B內設有活性碳過濾網，用以去除煙味、黴味及油煙味等異味。
在光催化淨化區C內設有用氧化鋁製成的立體式網狀結構的泡沫陶瓷6，泡沫陶瓷上固載有TiO2光催化納米粒子，紫外線燈5設置在泡沫陶瓷前側，紫外線燈是用含2‰二氧化鋯的高純石英材質製成，能輸出特徵波長為200nm～400nm的高強度紫外線。
上述泡沫陶瓷6還可採用二氧化矽、碳化矽或氧化鋯等無機材料發泡製成。
本例將TiO2光催化納米粒子固定於泡沫陶瓷的方法是先用超聲波方法將高活性TiO2納米光催化劑穩定分散於水溶液中，然後將該分散液噴射於泡沫陶瓷表面，即可使納米光催化劑在室溫～400℃的較低溫度下以較高的活性穩定固載於泡沫陶瓷立體式網狀表面，。
本例設置的三級除塵網不僅可以高效除塵，而且其中的酶殺菌HEPA還具有抗菌滅菌功能，以防止濾網成為細菌病毒繁殖的溫床。
本例將活性碳過濾區設置在光催化淨化區之前，有利於保護納米光催化劑，延長其使用壽命，防止其性能過早劣化。
本發明裝置實施例(圖2圖3)本例是用上述實施例方法製成的裝置在殼體8內設有以風機7為動力源的氣流通道，從氣流通道入口始，依次設有粗效微塵過濾網1、中效微塵過濾網2、高效微塵過濾網3、活性碳過濾網4、風機7，風機7以後設置光催化淨化區的氣流通道與前部設置除塵裝置的氣流通道呈90度角，在後部的氣流通道裡依次設有紫外線燈5、固載有TiO2光催化納米粒子的立體式網狀結構的泡沫陶瓷6，風機7的葉輪裝在緊隨活性碳過濾網4之後的部位，帶動葉輪的電機10裝在後蓋9上，氣流通道從風機7葉輪之後即向上拐90度角，光催化淨化區設置在向上拐90度的氣流通道裡。這種結構可防止紫外線直射微塵過濾網而造成的過濾網過早老化。
將紫外線燈設置在泡沫陶瓷的前側和/或後側能夠使紫外線儘可能多地照射到泡沫陶瓷表面。
本裝置在光催化試驗溫度為30℃、溼度55％的條件下進行檢測，開機時空氣中甲醛和二甲苯含量分別為95.29mg/m3和506.53mg/m3，開機三小時後分別降為2.36mg/m3和0.38mg/m3，淨化效果顯著。
權利要求
1.一種室內空氣的淨化方法，包含如下內容1-1、在氣流通道前部首先用除塵裝置去除空氣中的微塵；1-2、用活性碳去除空氣中的異味；1-3、用紫外線燈殺滅病菌病毒，同時利用紫外線燈作激發光源，用納米TiO2光催化方法殺滅空氣中的細菌、病毒，降解低濃度化學汙染物，使其無害化；其特徵在於所述用納米光催化方法淨化空氣的技術手段是在氣流通道上設置立體式網狀結構的泡沫陶瓷，泡沫陶瓷上固載有納米TiO2光催化劑，所述的紫外線燈設置在泡沫陶瓷側部。
2.根據權利要求1所述的室內空氣的淨化方法，其特徵在於對經過除塵的空氣先進行活性碳除味，再進行光催化淨化。
3.根據權利要求1或2所述的室內空氣的淨化方法，其特徵在於所述用除塵裝置去除空氣中的微塵是依次用過濾精度為5～10μm的粗效微塵過濾網、過濾精度為0.5～1μm的中效微塵過濾網、酶殺菌HEPA高效微塵過濾網對空氣進行過濾。
4.一種室內空氣的淨化裝置，在殼體(8)內設有以風機(7)為動力源的氣流通道，氣流通道前部設有除塵裝置(1，2，3)，除塵裝置後部的氣流通道裡設有活性碳過濾裝置(4)和光催化淨化區，其特徵在於所述光催化淨化區裡設有固載有納米TiO2光催化劑的立體式網狀結構的泡沫陶瓷(6)，泡沫陶瓷側部設有紫外線燈(5)。
5.根據權利要求4所述的室內空氣的淨化裝置，其特徵在於所述的除塵裝置是從氣流通道入口始，依次設有過濾精度為5～10μm的粗效微塵過濾網(1)、過濾精度為0.5～1μm的中效微塵過濾網(2)、酶殺菌HEPA高效微塵過濾網(3)。
6.根據權利要求4或5所述的室內空氣的淨化裝置，其特徵在於設置光催化淨化區的氣流通道與設置除塵裝置的氣流通道呈90度角。
全文摘要
一種室內空氣淨化的方法及裝置，旨在提供一種催化效率高、催化活性好，淨化效果好的光催化室內空氣淨化的方法和裝置，本發明方法包含如下內容在氣流通道前部首先用除塵裝置去除空氣中的微塵，然後用活性炭過濾去除空氣中的異味、用紫外線燈殺滅病菌病毒，同時利用紫外線燈作為激發光源，用納米TiO
文檔編號F24F3/16GK1451917SQ0312656
公開日2003年10月29日 申請日期2003年5月15日 優先權日2003年5月15日
發明者唐建軍, 柴國生, 李榮先, 張明, 彭堅 申請人:南海市華星光電實業有限公司, 深圳清華大學研究院