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1、(10)申请公布号 CN 102266580 A (43)申请公布日 2011.12.07 CN 102266580 A *CN102266580A* (21)申请号 201110214801.4 (22)申请日 2011.07.29 A61L 9/20(2006.01) A61L 101/02(2006.01) (71)申请人 顾勤刚 地址 200082 上海市杨浦区丹东路 24 号 (72)发明人 顾勤刚 (74)专利代理机构 上海申汇专利代理有限公司 31001 代理人 翁若莹 (54) 发明名称 光触媒空气净化设备及其净化方法 (57) 摘要 本发明公开了一种光触媒空气净化设备及其 净。
2、化方法， 所述光触媒空气净化设备包括箱体， 所 述箱体内设置有多只上下排列的紫外线灯， 所述 紫外线灯两边间隔平行放置有涂有光触媒的玻璃 片， 其中， 所述玻璃片底部两侧设有空气加热器， 所述箱体的左右侧板和上层板为双层设置， 所述 双层板上交错设置开孔。本发明提供的光触媒空 气净化设备及其净化方法， 通过设置空气加热器 代替风机， 去除噪音， 箱体的左右侧板和上层板均 为间隔式双层板设置， 并在双层板上交错设置开 孔， 既能保证气流畅通， 又能把箱内的 UV 全部屏 蔽住， 避免 UV 污染， 有效提高净化效果。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利。
3、申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 CN 102266586 A1/1 页 2 1. 一种光触媒空气净化设备， 包括箱体 （2） ， 所述箱体 （2） 内设置有多只上下排列的 紫外线灯 （8） ， 所述紫外线灯 （8） 两边间隔平行放置有涂有光触媒的玻璃片 （7） ， 其特征在 于， 所述玻璃片 （7） 底部两侧设有空气加热器 （6） ， 所述箱体 （2） 的左右侧板为双层设置， 包括第一侧板 （10） 和第二侧板 （11） ， 所述第一侧板 （10） 上设有第一开孔 （4） ， 所述第二侧 板 （11） 上设有第二开孔 （5） ， 所述第一开孔 （4） 和第二开孔 （5）。
4、 交错设置 ； 所述上层板为 双层设置， 包括第一上层板 （12） 和第二上层板 （13） ， 所述第一上层板 （12） 上设有第三开孔 （14） ， 所述第二上层板 （13） 上设有第四开孔 （3） ， 所述第三开孔 （14） 和第四开孔 （3） 交错设 置。 2. 如权利要求 1 所述的光触媒空气净化设备， 其特征在于， 所述紫外线灯 （8） 的数目为 1 6 只， 主峰波长为 345-355nm。 3. 如权利要求 2 所述的光触媒空气净化设备， 其特征在于， 所述紫外线灯 （8） 的主峰波 长为 350nm。 4. 如权利要求 1 所述的光触媒空气净化设备， 其特征在于， 所述空气加热。
5、器 （6） 为不锈 钢加热器、 铸件加热器或陶瓷 PTC 热敏电阻加热器。 5.如权利要求14任一项所述的光触媒空气净化设备， 其特征在于， 所述涂有光触媒 的玻璃片 （7） 上的光触媒为纳米铂金二氧化钛复合光触媒。 6. 一种采用如权利要求 1 所述的光触媒空气净化设备的净化方法， 其特征在于， 所述 净化方法包括如下步骤 ： 以主峰波长为 345-355nm 的紫外线照射涂有光触媒的玻璃片 （7） ； 控制玻璃片 （7） 最外面的 UV 强度达到 90uw/cm2以上 ； 对底部两侧的空气加热器 （6） 辅以 30-100的加热， 以使空气从左右侧板的开孔流 入 , 沿着玻璃片从上层板的开。
6、孔流出 , 形成由下往上的气流 , 从而使空气中的微小有机物 被玻璃片 （7） 上涂有的光触媒吸收分解。 权 利 要 求 书 CN 102266580 A CN 102266586 A1/4 页 3 光触媒空气净化设备及其净化方法 技术领域 0001 本发明涉及一种空气净化设备及其净化方法， 尤其涉及一种光触媒空气净化设 备及其净化方法。 背景技术 0002 空气净化的技术有 ： 第一代的高压静电集尘， 第二代的臭氧负离子技术， 第三代的 HEPA、 活性炭过虑式技术， 最先进的当数现在的光催化技术， 也有把几种技术合在一起使用 的方法， 如中国专利号为CN200680009957.6， 发明。
7、名称为 “铂金作为分解消除空气中的有机 化合物的主要触媒的技术方案， 及于其相关的光触媒产品， 光触媒层形成方法和光触媒体” 公开的技术方案。 0003 光触媒是一种纳米级的金属氧化物材料 （二氧化钛比较常用） ， 它涂布于基材表 面， 干燥后形成薄膜， 在光线的作用下， 产生强烈催化降解功能 ： 能有效地降解空气中有毒 有害气体 ； 能有效杀灭多种细菌， 抗菌率高达 100% （全球病毒学、 细菌学的权威人士俄国 “向量” 国家病毒学与生物技术科学中心主任伊利亚 德罗兹多夫教授 2008 年 12 月为一种 AIRPLOT 光触媒产品做去除细菌和病毒的鉴定） ， 并能将细菌或真菌释放出的毒素。
8、分解及无 害化处理 ； 同时还具备除臭、 抗污等功能。在室外太阳光的照射下， 光触媒净化空气的效果 是十分明显的， 但在没有阳光的地方就勉为其难了。光触媒必须要有光的能量来激发其催 化反应， 但仅可见光的波长范围就有 312-1050nm， 一般认为 390nm 以下波长的紫外线就可 以进行光触媒的催化反应， 但实际研究发现市面上常用的 365nm 等紫外线灯管对光触媒的 作用不是那么明显的。而想通过加装风机、 负离子发生器、 活性炭过滤网等设施， 不仅人为 增加了噪音， 还因风量的加大使光触媒表面更容易沾污， 使得光触媒表面被污物覆盖而无 法发挥其应有的净化作用 （光触媒的表面必须要求完全裸。
9、露在空气中才能发挥其应有的作 用的） 。因此， 现有的光触媒空气净化设备及其净化方法无助于光触媒的净化效能发挥， 有 必要对现有的光触媒空气净化设备及其净化方法进行改进。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题是提供一种光触媒空气净化设备及其净化方法， 简化 设备结构， 减少噪音和 UV 污染， 有效提高净化效果。 0005 本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种光触媒空气净化设备， 包括箱体， 所述箱体内设置有多只上下排列的紫外线灯， 所述紫外线灯两边间隔平行放置 有涂有光触媒的玻璃片， 其中， 所述玻璃片底部两侧设有空气加热器， 所述箱体的左右侧板 为双层设置， 包括第一。
10、侧板和第二侧板， 所述第一侧板上设有第一开孔， 所述第二侧板上设 有第二开孔， 所述第一开孔和第二开孔交错设置 ； 所述上层板为双层设置， 包括第一上层板 和第二上层板， 所述第一上层板上设有第三开孔， 所述第二上层板上设有第四开孔， 所述第 三开孔和第四开孔交错设置。 0006 上述的光触媒空气净化设备， 其中， 所述紫外线灯的数目为 1 6 只， 其紫外线主 说 明 书 CN 102266580 A CN 102266586 A2/4 页 4 峰波长为 345-355nm。 0007 上述的光触媒空气净化设备， 其中， 所述紫外线灯的主峰波长为 350nm。 0008 上述的光触媒空气净化。
11、设备， 其中， 所述空气加热器为不锈钢加热器、 铸件加热器 或陶瓷 PTC 热敏电阻加热器。 0009 上述的光触媒空气净化设备， 其中， 所述涂有光触媒的玻璃片上的光触媒为纳米 铂金二氧化钛复合光触媒。 0010 本发明为解决上述技术问题还提供一种上述光触媒空气净化设备的净化方法， 包 括如下步骤 ： 以主峰波长为 345-355nm 的紫外线照射涂有光触媒的玻璃片 ； 控制玻璃片最 外面的UV强度达到90uw/cm2以上 ； 对底部两侧的空气加热器辅以30-100的加热， 以使空 气从左右侧板的开孔流入 , 沿着玻璃片从上层板的开孔流出 , 形成由下往上的气流 , 从而 使空气中的微小有机。
12、物被玻璃片上涂有的光触媒吸收分解。 0011 本发明对比现有技术有如下的有益效果 ： 本发明提供的光触媒空气净化设备及其 净化方法， 通过设置空气加热器代替风机， 去除噪音， 箱体的左右侧板和上层板均为间隔式 双层板设置， 并在双层板上交错设置开孔， 既能保证气流畅通， 又能把箱内的 UV 全部屏蔽 住， 避免 UV 污染， 有效提高净化效果。此外， 本发明通过限定紫外线灯主峰波长， 进一步提 高净化效果。 0012 附图说明 0013 图 1 为本发明光触媒空气净化设备结构示意图 ； 图 2 为本发明光触媒空气净化设备的左右侧板结构示意图 ； 图 3 为本发明光触媒空气净化设备的上层板结构示。
13、意图。 0014 图中 ： 1 开机按钮 2 箱体 3 第四开孔 4 第一开孔 5 第二开孔 6 空气加热器 7 涂有光触媒的玻璃片 8 紫外线灯 9 灯架 10 第一侧板 11 第二侧板 12 第一上层板 13 第二上层板 14 第三开孔 具体实施方式 0015 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。 0016 图 1 为本发明光触媒空气净化设备结构示意图 ； 图 2 为本发明光触媒空气净化设 备的左右侧板结构示意图 ； 图 3 为本发明光触媒空气净化设备的上层板结构示意图。 0017 请参见图 1 图 3， 本发明提供的光触媒空气净化设备包括箱体 2， 所述箱体 2 内 设置有多只上。
14、下排列的紫外线灯 8， 所述紫外线灯 8 两边间隔平行放置有涂有光触媒的玻 璃片 7， 其中， 所述玻璃片 7 底部两侧设有空气加热器 6， 所述箱体 2 的左右侧板为双层设 置， 包括第一侧板 10 和第二侧板 11， 所述第一侧板 10 上设有第一开孔 4， 所述第二侧板 11 上设有第二开孔 5， 所述第一开孔 4 和第二开孔 5 交错设置 ； 所述上层板为双层设置， 包括 说 明 书 CN 102266580 A CN 102266586 A3/4 页 5 第一上层板 12 和第二上层板 13， 所述第一上层板 12 上设有第三开孔 14， 所述第二上层板 13 上设有第四开孔 3， 。
15、所述第三开孔 14 和第四开孔 3 交错设置。 0018 紫外线灯所发射的紫外线光波， 0.5 米之内在医学上对人体是有影响的， 本发明提 供的光触媒空气净化设备的箱体采用双层交叉叠加开孔的结构， 即玻璃片外围的箱体的左 右侧板和上层板均为间隔式双层设置， 这三面的里外两层的开孔是交叉式相互不重叠， 既 能保证气流畅通， 又能把箱内的 UV 全部屏蔽住， 箱外是测不出 UV， 从而彻底消除了 UV 污染 的问题。 0019 经反复验证， 证实在可见光的 312-1050nm 的波段中间， 一种波长 345-355nm 的紫 外线 8， 照射涂有光触媒的玻璃片 7， 其能发挥最大的光催化效能， 。
16、而其他波长紫外线的效 能就不那么明显了。 0020 上述光触媒空气净化设备， 箱体 2 内优选设置 1 6 只 345-355nm 的紫外线灯 8( 保证玻璃片 7 最外面的 UV 强度达到 90uw/cm2以上 )， 上下排列在灯架 9 上， 其两边间隔 平行放置数片涂有光触媒的玻璃片 7， 只要箱体体积允许， 玻璃片尽可能地多放， 以达更好 效果， 光触媒的面积与净化效果是正比的。空气加热器 6 选用陶瓷 PTC 热敏电阻加热器。 PTC 是 Positive Temperature Coefficient 的缩写， 意思是正的温度系数， 泛指正温度系 数很大的半导体材料或元器件， 简称P。
17、TC热敏电阻。 PTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感 性的半导体电阻， 超过一定的温度(居里温度)时， 它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的 增高。 0021 上述的光触媒空气净化设备， 其中， 所述涂有光触媒的玻璃片 7 上的光触媒优选 为纳米铂金 + 二氧化钛复合光触媒 （AIRPLOT） 。 0022 玻璃片 7 上涂有的光触媒是静止不动的， 其本身也是不参与分解有机物活动的， 只是提供分解有机物的工作场所， 所以靠其自身的吸收能力是有限的， 要充分发辉光触媒 吸收分解的效能， 就必须保证让光触媒表面充分接触 （裸露） 到广泛分布于空气中的微小有 机物， 而用风机等辅助设置的方式来让空气流。
18、动是十分有限的， 一般小型风机的速度也就 1-10m3/min, 这样的风速噪音已经很大的了。 0023 本发明提供的光触媒空气净化设备， 空气加热器6为陶瓷PTC热敏电阻， 由于空气 加热器 6 设置在玻璃片底部两侧 , 通过加热， 以使空气从左右侧板的开孔流入 , 沿着玻璃 片从上层板的开孔流出 , 形成由下往上的气流 , 分子运动速度可以达到 4-474 米 / 秒 （12 级台风的速度也只有 32.7 米 / 秒） ， 从而使空气中的微小有机物极速地运动到光触媒表面 而被光触媒催化反应吸收分解。 PTC陶瓷发热时是不发光的， 控制其电流电阻就很容易控制 其温度了， 因此， 整个过程没有。
19、产生噪音污染。 0024 本发明提供的光触媒空气净化设备， 由于没有风机之类的附加设置， 光触媒表面 受沾污的机会就大大地减少了， 从而解决了涂于玻璃上的光触媒表面清洁的问题。 0025 上述光触媒空气净化设备的净化方法如下 ： 按下开机按钮 1， 通电开机， 紫外线灯 8 发亮工作， 以主峰波长为 345-355nm 的紫外线照射涂有光触媒的玻璃片 7 ； 控制玻璃片 7 最外面的 UV 强度达到 90uw/cm2, 以上， 激发光触媒的光催化作用功能 ； 选用陶瓷 PTC 热敏 电阻， 并辅以 30-100的加热， 以使空气分子强烈运动而被玻璃片 7 上涂有的光触媒吸收 分解 ； 随着空气。
20、加热器 6 的升温， 光触媒表面周围的空气就会越来越强地极速对流而运动， 这样空气中的微小有机物 （细菌、 病毒、 甲醛、 臭味、 卤代烃、 有机磷杀虫剂等等） 被光触媒不 说 明 书 CN 102266580 A CN 102266586 A4/4 页 6 断地吸收， 同时又被光触媒强力地分解并氧化， 转换成为氧气、 二氧化碳、 水等自然的物质。 整个设备在运行当中没有一点噪音， 可以长时间地运行。 0026 在臭味指数为280的环境中 （1m3的密闭箱里放二甲苯） ， 用365nm紫外线照射 光触媒， 一小时后臭味指数降为 225， 减低率 20%， 效果不那么明显 ； 而用 350nm 。
21、的紫外线照 射光触媒， 一小时后臭味指数降到 66， 减低率 76%， 效果很明显， 不同波长的紫外线对光触 媒净化效果是不一样的。 0027 在 30m3的动物房中 （饲养着 1000 只实验老鼠， 用 350nm 紫外线） ， 臭味指数为 175， 不开空气加热器， 开风机 （3m3/min） ， 24小时后臭味指数185， 净化器消除臭味的速度还没有 老鼠产生臭味的速度快 ； 而拿掉风机， 开空气加热器， 24 小时后臭味指数降为 130， 空气加 热器的效果明显快的多。 0028 综上所述， 本发明提供的光触媒空气净化设备及其净化方法， 整个设备没有风机 （也就没有声音污染） ， 没有。
22、高压静电， 没有臭氧负离子发生器， 也没有活性炭过滤等等所产 生的第二次污染， 只是利用光触媒材料， 就能彻底净化空气中的微小有机物 （细菌、 病毒、 甲 醛、 臭味、 卤代烃、 有机磷杀虫剂等等） ， 而且光催化剂在反应过程中自身并不消耗的， 从而 实现真正的绿色空气净化。因为该设备制作简单， 使用条件也十分的简单 （只要光源 + 光 触媒就行） ， 故应用广泛， 可单独作室内净化空气之用， 也可应用于空调系统， 垃圾焚烧净化 系统， 封闭工作室净化空气系统等等所有需要净化空气的地方都可应用。 0029 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上， 然其并非用以限定本发明， 任何本领域技 术人员， 在不脱离本发明的精神和范围内， 当可作些许的修改和完善， 因此本发明的保护范 围当以权利要求书所界定的为准。 说 明 书 CN 102266580 A CN 102266586 A1/2 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102266580 A CN 102266586 A2/2 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 102266580 A 。