一種光觸媒水處理裝置的製作方法
2023-04-24 11:35:16 3
專利名稱：一種光觸媒水處理裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光觸媒水處理裝置，特別是涉及一種使用光觸媒材料層塗布於大面積可翻轉結構的塑料、玻璃、金屬、木材或陶瓷等基材體上，達到水處理殺菌潔淨的效果，並且能廣泛設置及可配合固有魚缸或水池的特性，提供用於具淨水需求的應用場所的光觸媒水處理裝置。
背景技術：
近年來環保需求及省能源清潔系統成為全世界各國家不斷研發及尋求改善的重要課題，尤其是水產養殖疾病的預防及一般工業及家居用水的處理，若是能夠研發出一種簡易且節省能源的方法來達到清潔功效，則大量廣泛的水處理清潔應用可以施行，使得環保及清潔工作可以節省更多能源。
如一般使用大眾所認知的，經美國FDA食品檢驗中心的認可，二氧化鈦為安全物質，對人體並無傷害，普遍為食品、日常生活用品、化妝品、醫藥、養殖業採用，二氧化鈦受光後生成氫氧自由基，與空氣中有機物質反應後既成無毒的物質。脫臭上，二氧化鈦所產生的氫氧自由基會破壞有機氣體分子的能量鍵，使有機氣體成為單一的氣體分子，加快油劑物質、氣體的分解，提高空氣清淨效率，二氧化鈦-TiO2(Titanium Dioxide)具光觸媒功能，比起臭氧或負離子，其使用更方便，且無二次公害。過去二氧化鈦光觸媒僅在紫外線照射下才能發揮功效，但如今適用於可視光的實用化產品也開始陸續登場。
光觸媒，簡單地說就是經過光的照射，自身雖不起變化，卻可以促進化學反應的物質。舉例來說，植物的光合作用是眾所周知的，而在光合作用起重要作用的葉綠素，即為光觸媒(或負離子)。它所產生的功能即為淨化空氣、抗菌、除黴、防汙及脫臭等。在目前的研究中，以微細二氧化鈦(TiO2)作為光觸媒其效果最佳，可利用光所提供的能量來進行催化作用，進一步使光觸媒周圍的氧氣或水分子轉換成極具活性的氫氧自由基(OH free radicals)，再通過這些自由基分解對人體或環境有害的有機物質。
在現有的空氣殺菌淨化裝置中，有一臺灣實用新型專利公告編號第505229號的「空調空氣清淨用殺菌光觸媒還原裝置」可作為參考，請參考圖1，為現有空氣清淨系統1a示意圖，該裝置設計為以電源11a驅動發光二極體14a照射光觸媒濾網13a來達成空氣殺菌淨化的目的，其中還串連一保護電阻12a，雖然其具有相當的處理能力，然而在水槽淨化處理時，由於需要紫外光的能源照射，及固定式濾網結構在水處理時的清潔效果較差，因此需要尋找一種更符合水處理殺菌領域要求的裝置，來改善現有空氣殺菌淨化裝置以應用於現有的水池或魚缸等水處理需求處所。
但是，二氧化鈦薄膜的強大殺菌能力仍為可取的優點，因此，新型水處理裝置也須具備此種能力，而在其設置方式上進行一定的改善，配合現有的光觸媒材料層及適用於水處理領域的裝置結構，尋找出一種更方便的方法及裝置，使得本實用新型能夠具實用功能，可處理水容器中的淨水需求，並且其運作成本低廉。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種光觸媒水處理裝置，可用於工業、商業、及住宅家用的儲水容器，可以提供低成本高品質的產品。
為了實現上述目的，本實用新型提供了一種光觸媒水處理裝置，其特點在於，包含基材體，具有大表面積而設置於面向光源側；及光觸媒材料層，位於所述基材體表面上，所述光觸媒材料層可為二氧化鈦光觸媒材料層，所述面向光源側設置於水容器或儲水池的面向光源處並接觸水，所述基材體具有翻轉功能而可以更換基材體的面向光源部位。
上述光觸媒水處理裝置，其特點在於，所述光觸媒材料層尺寸等級為2nm到100nm。
上述光觸媒水處理裝置，其特點在於，所述具有大面積結構的基材體為水車形狀結構。
上述光觸媒水處理裝置，其特點在於，所述具有大面積結構的基材體為含多個桌球構體的機架組件。
上述光觸媒水處理裝置，其特點在於，所述面向光源側設置於儲水池的氣泡水流衝擊處。
上述光觸媒水處理裝置，其特點在於，所述面向光源側設置於水容器的氣泡衝擊處。
上述光觸媒水處理裝置，其特點在於，所述水容器為魚缸。
本實用新型的功效，在於可用於工業、商業、及住宅家用的儲水容器等，其設置方便，並且實現了低成本高品質的效果。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
圖1為現有空氣清淨系統示意圖；圖2為本實用新型結構部分實施例桌球構體的機架組件示意圖；圖3為本實用新型結構部分實施例水車形狀結構示意圖；圖4為本實用新型的實施例用於儲水池的狀況示意圖；及圖5為本實用新型的實施例用於魚缸的狀況示意圖。
其中，附圖標記1a-空氣清淨系統11a-電源，12a-保護電阻，13a-光觸媒濾網，14a-發光二極體10-機架組件，12-光觸媒材料層14-桌球構體，16-機架20-水車形結構，22-光觸媒材料層，24-輪葉30-儲水池40-魚缸，42-水流氣泡60-光源具體實施方式
請參考圖2到圖5，為本實用新型實施方式示意圖。如圖所示，其中包括多個桌球構體的機架組件10(桌球構體14可視為大面積結構，全結構合稱基材體)，具有光觸媒材料層12，其位於桌球構體14的表面部分，其中機架16是用以固定於水容器(如圖5魚缸40或圖4儲水池30)中的面向光源60(自然或人工光源)之處，較佳位置為同時收到氣泡水流42衝擊的位置；因此，同理替換成圖3的水車形結構20，也可以有光觸媒材料層22位於輪葉面(輪葉24可視為大面積結構，全結構合稱基材體)上。
其中光觸媒材料層的塗布方法可為將光觸媒材料層直接噴塗於基材體表面上，或將基材體浸泡於光觸媒溶液中，或以纖維載體黏著光觸媒材料層於其中再將該纖維載體貼於結構物上成為複合式基材，該纖維載體可為天然纖維或人造纖維，通過浸泡於光觸媒溶液中或噴塗方式塗上光觸媒材料層；該光觸媒溶液可為30％以下的濃度。一般而言，光觸媒材料層的二氧化鈦微粒尺寸等級在2nm到100nm的時其光觸媒效果較佳。
在此進一步闡明本實用新型的方法，包括以下步驟(1)準備一可翻轉的表面具有光觸媒材料層的大面積結構；(2)將該結構設置於面向光源的水容器或儲水池接觸水的位置。
以下進一步敘述本實用新型實施方法部分的實施例其中，該結構裝設位置可為迎合水流或氣泡衝擊的位置，以使得結構中的基材體得以翻轉，以更換基材體面光部位而進行光觸媒作用；本實用新型的光觸媒一般為二氧化鈦光觸媒；其中該具有大表面積基材體可為水車形狀結構；其中該具有大表面積基材體也可為含多個桌球構體的機架組件；並且，該光觸媒材料層尺寸等級(顆粒或厚度)可為2nm到100nm；進一步包含一步驟(2)之後，該大面積基材體可以機構組合方式打開或收合，以調整針對面向光源側的面積使水處理能力可以調整(可為摺疊式或抽屜式)；本實用新型的基材應用廣泛，大面積基材體表面可為塑料表面、玻璃表面、金屬表面、木材表面或為陶瓷玻璃表面等。
綜上所述，本實用新型的光觸媒水處理裝置，其包含具有大表面積基材體及光觸媒材料層，其安設於面向光源側，光觸媒材料層塗布於大面積基材體上，其中該光觸媒材料層可為二氧化鈦光觸媒材料層，並且面向光源側是設置於容水器或儲水池的面向光源處並接觸水，大面積結構具有有翻轉功能而可以更換基材體的面光部位。
在本實用新型中，光觸媒材料層尺寸等級可為2nm到100nm(顆粒或薄膜)；具有大表面積結構的基材體可為水車形狀結構；具有大表面積結構的基材體可為含多個桌球構體的機架組件；面向光源側可設置於儲水池的氣泡衝擊處，以方便衝擊力翻轉基材體各面，該面向光源側也可設置於水容器的氣泡衝擊處，其中水容器可為魚缸。
當然，本實用新型還可有其他多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本實用新型權利要求的保護範圍。
權利要求1.一種光觸媒水處理裝置，其特徵在於，包含基材體，具有大表面積而設置於面向光源側；及光觸媒材料層，位於所述基材體表面上，所述光觸媒材料層可為二氧化鈦光觸媒材料層，所述面向光源側設置於水容器或儲水池的面向光源處並接觸水，所述基材體具有有翻轉功能而可以更換基材體的面向光源部位。
2.根據權利要求1所述的光觸媒水處理裝置，其特徵在於，所述光觸媒材料層尺寸等級為2nm到100nm。
3.根據權利要求1所述的光觸媒水處理裝置，其特徵在於，所述具有大面積結構的基材體為水車形狀結構。
4.根據權利要求1所述的光觸媒水處理裝置，其特徵在於，所述具有大面積結構的基材體為含多個桌球構體的機架組件。
5.根據權利要求1所述的光觸媒水處理裝置，其特徵在於，所述面向光源側設置於儲水池的氣泡水流衝擊處。
6.根據權利要求1所述的光觸媒水處理裝置，其特徵在於，所述面向光源側設置於水容器的氣泡衝擊處。
7.根據權利要求1所述的光觸媒水處理裝置，其特徵在於，所述水容器為魚缸。
專利摘要本實用新型涉及一種光觸媒水處理裝置，包含基材體，具大表面積而設置於面向光源側；及光觸媒材料層，位於基材體表面上，光觸媒材料層可為二氧化鈦光觸媒材料層，所述面向光源側設置於水容器或儲水池的面向光源處並接觸水，基材體具有翻轉功能而可以更換基材體的面光部位。本實用新型可用於工業、商業、及住宅家用的儲水容器等，其設置方便，成本低廉、品質高。
文檔編號C02F1/00GK2745911SQ20042004776
公開日2005年12月14日 申請日期2004年5月17日 優先權日2004年5月17日
發明者林立 申請人:立天時代股份有限公司