CN101745134B - 光催化反应组件以及空气消毒净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光催化反应组件以及具有该光催化反应组件的空气消毒净化装置，具体涉及一种设置有光触媒的薄型光催化反应组件以及通过设置有光触媒的薄型光催化反应组件来捕捉空气中的有害物质，并且通过紫外光激发光触媒对空气进行消毒和净化的装置。一种光催化反应组件，包括紫外光源、光催化物质以及光催化反应载体，其特征在于，所述光催化反应载体包括进气孔、出气孔以及连通进气孔和出气孔的空气孔道，所述光催化物质设置在所述空气孔道壁上，所述紫外光源发出的紫外光线照射到所述光催化物质上。
Description
技术领域
本发明涉及一种光催化反应组件以及具有该光催化反应组件的空气消毒净化装置，具体涉及一种设置有光触媒的薄型光催化反应组件以及通过设置有光触媒的薄型光催化反应组件来捕捉空气中的有害物质，并且通过紫外光激发光触媒对空气进行消毒和净化的装置。
背景技术
随着经济的发展和社会的进步，人们的工作和生活更多地从室外转入室内，在室内度过的时间越来越长，室内空气质量的好坏已成为影响身体健康的重要因素。造成室内空气污染的主要原因包括病毒和细菌的增殖、装修带来的化学气体排放、烟雾和油烟以及办公污染物等，由于空调的大量使用，为节约能源，室内换气率很低，空气污染物的积聚相当严重。空气污染物浓度增加对人体健康造成严重的危害，近来的相关报道不绝于耳，也日益引起了人们广泛的关注。
对空气进行消毒净化的装置很多，比较常见是紫外线消毒以及光触媒消毒，光触媒在紫外线的照射下产生强烈的催化降解功能，能有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；同时还具备除臭、抗污等功能。而紫外线消毒只能杀灭病菌，不能分解有害的化学物质和气体。所以目前光触媒加紫外光对空气进行消毒和净化在行业内应用越来越广泛。光触媒是一种纳米级的金属氧化物材料，它涂布于基材表面，在紫外光的作用下对与光触媒接触的空气中的有害物质和病菌进行分解，所以要提高空气光触媒的一次性杀菌率，需要使空气与光触媒还有紫外光更加充分的接触，所以光催化反应腔道的设计非常关键，传统的腔道设计要么使空气经过的速度较快，要么使空气经过的速度较慢，光照不充分，导致光催化效果不好。
发明内容
本发明为了解决现有的技术中所存在的不足，提出了一种结构设计巧妙，具有较高效空气消毒和净化的光催化反应组件以及空气消毒净化装置。
本发明为实现上述技术效果的具体技术方案如下：
本发明提供一种光催化反应组件，包括紫外光源、光催化物质以及光催化反应载体，其特征在于，所述光催化反应载体包括进气孔、出气孔以及连通进气孔和出气孔的空气孔道，所述光催化物质设置在所述空气孔道壁上，所述紫外光源发出的紫外光线照射到所述光催化物质上。
所述的光催化反应载体为扁平形方体，所述进气孔和出气孔分别位于所述方体的第一侧面和第二侧面，所述紫外光源与所述方体的第三侧面相对，所述空气孔道包括多个开口与所述紫外光源相对的直道以及用于连通直道的连通孔道，所述紫外光源包括紫外灯和弧形反光罩，所述弧形反光罩与所述方体的第三侧面边缘密封连接，所述紫外灯位于所述弧形反光罩和第三侧面围成的弧形腔体内部。
所述光催化反应组件还包括另一紫外光源与所述方体的第四侧面相对，所述第四侧面和第三侧面相对，所述直道在第四侧面设置有开口，该紫外光源包括紫外灯和弧形反光罩，所述弧形反光罩与所述方体的第三侧面边缘密封连接，所述紫外灯位于所述弧形反光罩和第三侧面围成的弧形腔体内部，该紫外灯发出的光线经过所述开口照射到所述光催化物质上。
所述第一侧面和第二侧面相对，所述进气孔设置在第一侧面的下部，所述出气孔设置在第二侧面的上部。
所述进气孔和连通孔道连接形成直线孔道，所述出气孔和连通孔道连接形成直线孔道。
更优的是，所述进气孔和连通孔道连接形成直线孔道，该直线孔道的末端封闭，所述出气孔和连通孔道连接形成直线孔道，该直线孔道的前端封闭。
本发明还提供一种空气消毒净化装置，包括两侧具有进风口和出风口的机体以及位于机体内的风机和光催化反应组件，所述光催化反应组件包括紫外光源、光催化物质以及光催化反应载体，其特征在于，所述光催化反应载体包括靠近进风口的进气孔、靠近出风口的出气孔以及连通进气孔和出气孔的空气孔道，所述光催化物质设置在所述空气孔道壁上，所述紫外光源发出的紫外光线照射到所述光催化物质上。
所述光催化反应载体为扁平形方体，所述进气孔和出气孔分别位于所述方体的第一侧面和第二侧面，所述紫外光源与所述方体的第三侧面相对，所述空气孔道包括多个开口与所述紫外光源相对的直道以及用于连通直道的连通孔道，所述紫外光源包括紫外灯和弧形反光罩，所述弧形反光罩与所述方体的第三侧面边缘密封连接，所述紫外灯位于所述弧形反光罩和第三侧面围成的弧形腔体内部。
所述光催化反应组件还包括另一紫外光源与所述方体的第四侧面相对，所述第四侧面和第三侧面相对，所述直道在第四侧面设置有开口，该紫外光源包括紫外灯和弧形反光罩，所述弧形反光罩与所述方体的第三侧面边缘密封连接，所述紫外灯位于所述弧形反光罩和第三侧面围成的弧形腔体内部，该紫外灯发出的光线经过所述开口照射到所述光催化物质上。
所述第一侧面和第二侧面相对，所述进气孔设置在第一侧面的下部，所述出气孔设置在第二侧面的上部。
所述进气孔和连通孔道连接形成直线孔道，所述出气孔和连通孔道连接形成直线孔道。
更优的是，所述进气孔和连通孔道连接形成直线孔道，该直线孔道的末端封闭，所述出气孔和连通孔道连接形成直线孔道，该直线孔道的前端封闭。
本发明所达到的技术效果如下：
本发明提供的光催化反应组件结构巧妙，能够使空气与光催化物质充分接触，同时在充足光照的情况下，光催化物质能够充分的分解空气中的有害物质和病菌，能够达到较高效的一次性空气消毒和净化效率。
本发明提供的空气消毒净化装置采用了上述的光催化反应组件后，一次性空气消毒和净化效率也大大提供，而且拆装方面，结构简单，成本低廉。
附图说明
图1为本发明的实施例1空气消毒净化装置的侧视结构示意图；
图2为本发明的实施例1光催化反应组件的正视结构示意图；
图3为本发明的实施例1光催化反应载体的左视立体结构示意图；
图4为本发明的实施例1光催化反应载体的右视立体结构示意图；
图5为本发明的实施例2光催化反应组件的正视结构示意图；
图6为本发明的实施例2光催化反应载体的左视立体结构示意图；
图7为本发明的实施例2光催化反应载体的右视立体结构示意图。
具体实施方式
本发明涉及一种光催化反应组件以及具有该光催化反应组件的空气消毒净化装置，具体涉及一种设置有光触媒的薄型光催化反应组件以及通过设置有光触媒的薄型光催化反应组件来捕捉空气中的有害物质，并且通过紫外光激发光触媒对空气进行消毒和净化的装置。该空气消毒装置采用了上述的光催化反应组件后，空气的一次性消毒和净化效率大大提高。由于所述光催化组件可以很方便的从该空气消毒净化装置中拆卸下来，所以下面结合一个较优的实施例对本发明的光催化反应组件以及空气消毒净化装置做进一步的阐述和说明：
实施例1
如图1所示，一种空气消毒和净化装置，包括机体1，所述机体的两侧设置有进风口11和出风口12，所述机体的内部设置有靠近出风口12的风机13以及靠近进风口11的光催化反应组件14，空气从所述进风口11进入机体1内，并经过所述光催化反应组件14对空气中有害物质和病菌的捕捉以及分解，并在风机13的带动下通过出风口12流出机体1外，整个过程完成对空气的消毒和净化。
如图1-4所示，所述光催化反应组件14包括紫外光源141、光催化物质142以及光催化反应载体143，所述光催化反应载体143为扁平形方体，包括多个进气孔1431，所述进气孔1431位于所述方体的一宽型侧面的下部；所述方体还包括出气孔1432，所述出气孔1432位于所述方体的另一宽型侧面的上部，所述出气孔1432所在的侧面与进气孔1431所在的侧面相对；在所述方体的内部还设置有连通出气孔1432和进气孔1431的空气孔道1433，所述光催化物质142设置在所述空气孔道壁上，所述空气孔道1433包括多个直线形管道14331，所述光催化物质142设置所述直线形管道壁上，所述直线形管道14331的两端开口，其两端的开口分别在所述方体的两相对的上下端面上，且所述直线形管道14331与所述上线端面垂直。所述紫外光源141与所述上下两端面的开口相对，以使所述紫外光源发出的光线能够照射到所述直线形管道壁上的光催化物质上；所述紫外光源141包括反光罩1411和紫外灯1412，所述反光罩1411与所述端面的边缘密封连接，以阻止空气从所述开口流出；所述紫外灯1412设置在所述反光罩1411和所述方体的端面围成的腔体内部，所述紫外灯1412发出的光线经反光罩反射后照射到所述直线形管道壁上的光催化物质上。
所述进气孔1431与靠近进气孔所在侧面的直线形管道14331连通，所述出气孔1432与靠近出气孔所在侧面的直线形管道14331连通。
所述空气孔道1433还包括连通所述直线形管道14331的横向连通孔道14332，所述进气孔1431和连通孔道14332连接形成直线孔道，该直线孔道位于出气孔所在的侧面封闭，该直线孔道与所述直线形管道垂直；所述出气孔1432和连通孔道14332连接形成直线孔道，该直线孔道位于进气孔所在的侧面封闭，该直线孔道与所述直线形管道14331垂直。
这样从进气孔进去的空气无论经过怎么样的路径均能从出气孔流出，该空气消毒净化装置在运行时，空气从进风口流入到进气孔，空气进入光催化载体后，一部分空气向上流动，经靠近进气孔所在侧面的直线形管道14331，然后横向流动经连接孔道14332到达出气孔1432；一部分直接横向流动，经连接孔道14332流动到靠近出气孔所在侧面的直线形管道14331内，然后再向上流动，从出气孔1432流出。如此，则空气在所述光催化反应载体143内部形成紊流，则空气能够与所述光反应物质充分接触，而且在充足的紫外光线的照射下，光催化物质能够有效的分解空气中的有害物质以及病菌，从而提高一次性空气消毒和净化的效率。
所述直线形管道14331、连接孔道14332、进气孔1431以及出气孔1432横截面的形状可为圆形或者多边形。
所述光催化物质为铜包覆纳米二氧化钛光触媒。
实施例2
在实施例1的基础上，与实施例1不同的是，所述直线形管道14331为两段开口，该催化反应组件包括两个紫外光源141，如图5所示。又如图6和图7所示，所述进气孔与所述连接孔道在一条直线上，且该连接孔道的末端为出气孔，也即所述进气孔和出气孔为通孔，，所述在进气孔1431所在的侧面全部设置进气孔，在出气孔1432所在的侧面全部设置出气孔。
需要说明的是，本领域的普通技术人员根据上述的实施例还可以对本发明的技术方案做一些改进和变形，例如：
1．所述直线形管道14331的开口设置在另外两个侧面，且所述直线形管道与该两个侧面垂直，并且与所述连接孔道14332垂直，所述紫外光源与该直线形管道14331相对设置。
2．所述连接孔道14332与所述进气孔1431或者出气孔1432不在一条直线上，所述连接孔道与所述直线形管道连通，所述进气孔或者出气孔与任一直线形管道连通。
3．所述进气孔或者出气孔与所述连接孔道在一条直线上，但是所述进气孔与连接孔道连接成的直线孔道或者出气孔与连接孔道连接成直线孔道与所述直线形管道倾斜设置。
4．所述紫外光源与所述光催化载体采用可拆卸设计，在所述直线形管道的开口所在的侧面设置透光板密封住所述直线形管道的开口。
5． 所述光催化反应载体的形状可为其他形状，如圆柱体、弧形等。
6． 所述反射罩的形状还可为半口形，敞口锥形等。
上述的改进和变形都脱离不了本发明的原理：通过设置直线形管道让紫外光源发出的紫外光照射到设置在直线形管道壁上的光催化物质，同事让空气进入直线形管道，与所述光催化物质充分接触，在充足光线的照射下，光催化物质充分分解空气中的有害物质以及病菌，使所述空气消毒净化装置具有较高的空气消毒和净化效率。
无论其怎么样变形和改进，只要与本发明的无论怎么样的变形和改进，只要这些技术方案在本发明的构思及原理范围内，应等同于本专利的技术方案，属于本专利的保护范围。
Claims (10)
1.一种光催化反应组件，包括紫外光源、光催化物质以及光催化反应载体，其特征在于，所述光催化反应载体包括进气孔、出气孔以及连通进气孔和出气孔的空气孔道，所述光催化物质设置在所述空气孔道壁上，所述紫外光源发出的紫外光线照射到所述光催化物质上；所述的光催化反应载体为扁平形方体，所述进气孔和出气孔分别位于所述方体的第一侧面和第二侧面，所述紫外光源与所述方体的第三侧面相对，所述空气孔道包括多个开口与所述紫外光源相对的直道以及用于连通直道的连通孔道，所述紫外光源包括紫外灯和反光罩，所述反光罩与所述方体的第三侧面边缘密封连接，所述紫外灯位于所述反光罩和第三侧面围成的腔体内部。
2.根据权利要求1所述的光催化反应组件，其特征在于，所述光催化反应组件还包括另一紫外光源与所述方体的第四侧面相对，所述第四侧面和第三侧面相对，所述直道在第四侧面设置有开口，该紫外光源包括紫外灯和反光罩，所述反光罩与所述方体的第三侧面边缘密封连接，所述紫外灯位于所述反光罩和第三侧面围成的腔体内部，该紫外灯发出的光线经过所述开口照射到所述光催化物质上。
3.根据权利要求1或2所述的光催化反应组件，其特征在于，所述第一侧面和第二侧面相对，所述进气孔设置在第一侧面的下部，所述出气孔设置在第二侧面的上部。
4. 根据权利要求1或2所述的光催化反应组件，其特征在于，所述进气孔和连通孔道连接形成直线孔道，所述出气孔和连通孔道连接形成直线孔道。
5.根据权利要求3所述的光催化反应组件，其特征在于，所述进气孔和连通孔道连接形成直线孔道，该直线孔道的末端封闭，所述出气孔和连通孔道连接形成直线孔道，该直线孔道的前端封闭。
6.一种空气消毒净化装置，包括两侧具有进风口和出风口的机体以及位于机体内的风机和光催化反应组件，所述光催化反应组件包括紫外光源、光催化物质以及光催化反应载体，其特征在于，所述光催化反应载体包括靠近进风口的进气孔、靠近出风口的出气孔以及连通进气孔和出气孔的空气孔道，所述光催化物质设置在所述空气孔道壁上，所述紫外光源发出的紫外光线照射到所述光催化物质上；所述光催化反应载体为扁平形方体，所述进气孔和出气孔分别位于所述方体的第一侧面和第二侧面，所述紫外光源与所述方体的第三侧面相对，所述空气孔道包括多个开口与所述紫外光源相对的直道以及用于连通直道的连通孔道，所述紫外光源包括紫外灯和反光罩，所述反光罩与所述方体的第三侧面边缘密封连接，所述紫外灯位于所述反光罩和第三侧面围成的腔体内部。
7.根据权利要求6所述的一种空气消毒净化装置，其特征在于，所述光催化反应组件还包括另一紫外光源与所述方体的第四侧面相对，所述第四侧面和第三侧面相对，所述直道在第四侧面设置有开口，该紫外光源包括紫外灯和反光罩，所述反光罩与所述方体的第三侧面边缘密封连接，所述紫外灯位于所述反光罩和第三侧面围成的腔体内部，该紫外灯发出的光线经过所述开口照射到所述光催化物质上。
8.根据权利要求6或7所述的一种空气消毒净化装置，其特征在于，所述第一侧面和第二侧面相对，所述进气孔设置在第一侧面的下部，所述出气孔设置在第二侧面的上部。
9.根据权利要求6或7所述的一种空气消毒净化装置，其特征在于，所述进气孔和连通孔道连接形成直线孔道，所述出气孔和连通孔道连接形成直线孔道。
10.根据权利要求8所述的一种空气消毒净化装置，其特征在于，所述进气孔和连通孔道连接形成直线孔道，该直线孔道的末端封闭，所述出气孔和连通孔道连接形成直线孔道，该直线孔道的前端封闭。
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