[發明專利]室內太陽能光觸媒自清潔智能無線控制空氣凈化器

有效

• 申請號: 201510270047.4
• 申請日: 2015-05-25
• 公開（公告）號: CN105042683B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 麥立強;王柄量;賈舒然;田蜜蜜;楊子洲;郭一川;劉曉威;王瑜
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: F24F1/00
• 分類號: F24F1/00;H02S20/30;A01N59/16;A01P1/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 崔友明

1.一種室內太陽能光觸媒自清潔智能無線控制空氣凈化器，其特征在于，包括底盤（17）、位于底盤上的支柱（10）及機身外殼（1）；支柱（10）上方固定有太陽能電池板（3）；

所述機身外殼（1）內包括磷酸鐵鋰電池儲能系統（14）、能量傳送管理模塊（13）、光催化凈化控制模塊（4）、凈化器綜合模塊（5）、WIFI遠程智能控制模塊（11）、最大功率點追蹤太陽能充放電控制模塊（7）、風機（2）、顆粒物過濾網（15）、進風口（12）、送風口（16）和風道（9）；

所述太陽能電池板（3）通過最大功率點追蹤太陽能充放電控制模塊（7）與磷酸鐵鋰電池儲能系統（14）連接；

所述能量傳送管理模塊（13）用于控制磷酸鐵鋰電池儲能系統（14）為凈化器提供電源；

所述光觸媒凈化模塊（8）環繞著風道（9）安置在機身外殼（1）內部中央位置，風道（9）的下方安裝了顆粒物過濾網（15），顆粒物過濾網（15）的下方及風道（9）的上方分別設置了風閥（6）；上方風閥（6）的上方固定有風機（2）；風道（9）的中央處設置有特定波長的紫外燈；所述的顆粒物過濾網（15）的核心為用于清除顆粒污染物的TiO₂/HEPA復合材料；所述凈化器綜合模塊（5）設置在機身殼體內壁，用于采集數據、監測凈化器的運行狀態并控制凈化器的運行；

所述光催化凈化控制模塊（4）貼附設置在機身殼體內壁，用于光催化降解空氣污染物和凈化檢測；

所述進風口（12）設置在機身外殼（1）靠近底盤的側面；

所述送風口（16）設置在機身外殼（1）的頂部；

所述WIFI遠程智能控制模塊（11）與凈化器綜合模塊連接，用于傳送凈化器綜合模塊（5）的數據并接受外部遠程控制命令。

2.根據權利要求1所述的空氣凈化器，其特征在于，所述太陽能電池板（3），能夠上下左右調整角度，并且能通過橫桿與固定架在水平方向和豎直方向上調整其與支柱（10）的距離以及離地高度。

3.根據權利要求1所述的空氣凈化器，其特征在于，所述風機（2）開啟時，上下兩個風閥（6）均開啟，待凈化的空氣從進風口（12）進入，通過下方風閥（6）穿過顆粒物過濾網（15），到達風道（9），此時兩個風閥（6）、風機（2）關閉，風道內的待凈化空氣與光觸媒凈化模塊（8）接觸一段時間后，風機（2）、兩個風閥（6）均開啟，將凈化后的空氣通過送風口（16）送出，換進待凈化空氣。

4.根據權利要求1所述的空氣凈化器，其特征在于，所述光觸媒凈化模塊（8）的核心為用于消毒滅菌的TiO₂/ACF復合材料。

5.根據權利要求4所述的空氣凈化器，其特征在于，所述TiO₂/ACF復合材料，通過電化學方法負載得到，包括以下步驟：

1)去離子水洗滌ACF，在硝酸溶液中浸泡24h，用去離子水再次洗滌后，烘干；

2)按照體積比1：（2-8）：（50-80）量取TiCl₄溶液、H₂O₂、無水乙醇，冰水浴邊攪拌邊向無水乙醇中逐滴滴加TiCl₄溶液，待溶液穩定后，向溶液中逐滴滴加質量濃度30%H₂O₂，待穩定后去除冰水浴，以一定速率攪拌40min~60min，陳化，得到穩定的溶膠；

3）在步驟2）的基礎上，將步驟1）得到的ACF剪成適當大小，與電源負極相連，電源正極與鉑電極連接，將上述ACF與鉑電極一同浸入步驟2）所得溶膠中固定，保持距離1cm~5cm，電壓3v~10v，保持電流20mA/cm²，通電處理40min~80min；

4）將步驟3）得到的ACF自然干燥后放于真空管式爐中，150℃~400℃的條件下熱處理100min，自然降至室溫。

6.根據權利要求5所述的空氣凈化器，其特征在于，步驟1）所述的ACF為市售粘膠基活性炭纖維，比表面積為1300~1500m²/g。

7.根據權利要求1所述的空氣凈化器，其特征在于，所述TiO₂/HEPA復合材料，通過浸漬法負載得到，包括有以下步驟：

1）按照體積比1：（2-8）：（50-80）量取TiCl₄溶液、H₂O₂、無水乙醇，冰水浴邊攪拌邊向無水乙醇中逐滴滴加TiCl₄溶液，待溶液穩定后，向溶液中逐滴滴加質量濃度30%H₂O₂，待穩定后去除冰水浴，以一定速率攪拌40min~60min，陳化，得到穩定的溶膠；所得溶膠烘干后，置于馬弗爐350-400℃燒結2h，即可得粉末狀納米TiO₂；

2）取定量步驟1）中所制得的粉末狀納米TiO₂，按照鈦水摩爾比1：（5~20）將其加入到去離子水中，攪拌10~15分鐘后加入（0.5~2.5）wt%TiO₂的PEG，該PEG分子量為4000；超聲一段時間得到TiO₂懸濁液；

3）將HEPA浸入步驟2）所制得的TiO₂懸濁液中攪拌10~45min，后置于50~150℃烘箱中烘干。