[發明專利]光觸媒水凈化裝置

有效

• 申請號: 201210436808.5
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN103663611A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 胡振宇;陳肇和;王鏡竣;朱維屏;張淑美;吳紀圣;莊賦祥
• 申請（專利權）人: 大漢光電股份有限公司
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

技術領域

本發明關于一種水凈化裝置，特別是關于一種光觸媒水凈化裝置及系統。

背景技術

光觸媒的主要特性有殺菌、除臭及防霉，通過吸收光，將光能轉換為化學作用，而產生強大的氧化作用，分解菌類產生的內毒素及水中重金屬離子還原。常見的光觸媒例如納米TiO₂，根據研究顯示納米TiO₂能處理多種有毒化合物，可以將水中的烴類、鹵化烴、酸、表面活性劑、染料、含氮有機物、有機磷殺蟲劑、木材防腐劑和燃料油等很快地完全氧化為CO₂、H₂O等無害物質。二氧化鈦的光觸媒作用，可參考例如亞太物理學會公報(K.Hashimoto，H.Irie，A.Fujishima，AAPPS?Bulletin?December2007，Vol.17，No.6，p.12-28)及化學回顧期刊(A.Linsebigler，G.Lu，and?J.T.Yates，Jr.，Chem.Rev.，1995，No.95，p.735-758)的報導。

光觸媒可應用于水的凈化處理，例如各種水源的處理，特別是儲水槽、廚房用水處理等，需要大量且快速處理水，一般家用逆滲透的純化機，僅適合用于飲水，不適合對所有家用水進行處理，除處理的費用高外要達到高出水量的設備也非常昂貴。然而，利用納米二氧化鈦的光觸媒作用進行水處理目前還未得到廣泛應用，主要是使光觸媒產生氧化作用的紫外光源的裝置仍屬昂貴設備，例如殺菌燈等的價格仍高。再者，至今利用光觸媒作用的裝置大部分都是將光觸媒以粉末或顆粒的方式裝設于過濾器，由于光觸媒在沒有光的照射下的效果不佳且接觸面積小，導致凈化效果不佳。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的之一在于提供一種光觸媒水凈化裝置及系統，其可提高光觸媒及促進光觸媒作用的光同時接觸水中的污染物的幾率，以使光觸媒作用最佳化，達到最佳的凈化效果。

本發明的目的之一，在于利用多通道(或多渠道)的設計，以提高純化的水量(throughput)，同時使純化裝置小型化。

本發明的目的之一，在于利用光觸媒作用，達到有殺菌、除臭及防霉的效果，本發明的光觸媒材料可為二氧化鈦、二氧化錫(SnO₂)、硫化鎘(CdS)或氧化鎢(WO₃)等。優選為二氧化鈦。

此外，本發明的目的之一，在于利用電漿化學氣相沉積系統成形光觸媒薄膜于一物體上(水凈化裝置的構件上)，通過改變工藝中鈦/氧比及后續退火溫度和時間，使二氧化鈦薄膜的光催化效果提升，保留其原形地覆蓋(conformally?cover)所述物體，以提高水與光觸媒及照射的光同時接觸的幾率。

為了達到上述目的，本發明提供一種光觸媒水凈化裝置，其包括：至少一水渠道，由至少一可撓性薄片、至少一上部密封基板以及至少一下部密封基板互相密封所構成，所述可撓性薄片的厚度方向與所述上部密封基板以及所述下部密封基板的厚度方向實質上互相成垂直而構成一水流空間；光觸媒薄膜，形成于所述水渠道的所述可撓性薄片上，可與水接觸；以及至少一紫外線發光二極管模塊，設置于所述上部密封基板和/或所述下部密封基板，以使所述紫外線發光二極管模塊發出的光照射流經所述光觸媒薄膜上的水。包括多個水渠道時，其彼此間可為串聯或并聯連接。

在光觸媒水凈化裝置中，優選地，所述水渠道是由多個可撓性薄片、一上部密封基板以及一下部密封基板互相密封所構成，所述上部密封基板以及所述下部密封基板分別具有多個凹槽，所述多個可撓性薄片分別從其長度方向卷成為具有一開口的半徑依序由大變小的圓環狀，并嵌入所述上部密封基板以及所述下部密封基板的凹槽，且排列成相鄰圓環狀的二開口設置于相對所述水渠道的中心的最遠的兩側，使相鄰圓環狀的所述二開口的距離為最大。

在光觸媒水凈化裝置中，優選地，所述水渠道是由一可撓性薄片、一上部密封基板以及一下部密封基板互相密封所構成，所述可撓性薄片從其長度方向卷成為螺旋狀，與所述上部密封基板以及所述下部密封基板黏合而構成螺旋狀的所述水流空間。

在光觸媒水凈化裝置中，優選地，所述上部密封基板和/或所述下部密封基板為光學上可透過紫外光的基板，所述紫外線發光二極管模塊設置于與所述水流空間相反側的可透過紫外光的基板，發出的紫外光可透過透明基板而照射流經所述光觸媒薄膜上的水。