[發明專利]一種可充分利用太陽光的空氣凈化器

有效

• 申請號: 201811276550.0
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109453610B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 王輝虎;胡曉峰;董仕節;張文華;葉文華;鄧立勛;陳興寶;彭清琪
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: B01D53/00
• 分類號: B01D53/00;B01D53/86;B01D53/44;B01D46/00;B01D46/10
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 許蓮英

本發明涉及一種可充分利用太陽光的空氣凈化器，該裝置可利用太陽光實時凈化空氣，無需紫外燈管。凈化器的頂端安裝有透鏡鏡片，鏡片外側鍍有TiO₂光催化膜，可以利用太陽光中的紫外光；同時，也可將剩余的紫外光及可見光聚焦于光催化組塊上，提高能量密度，實現太陽光的高效利用。光催化組塊由兩塊分別負載有TiO₂與g?C₃N₄/rGO的泡沫鎳網組成，能擴大空氣與催化劑的接觸時間，提高催化效率。凈化器底部安裝有除臭濾網、HEPA濾網、活性炭濾網、抗菌濾網組成的吸附組塊。空氣在風扇的作用下由進氣口進入凈化器內，先后經吸附組塊和光催化組塊，得到凈化。凈化后的空氣由出氣口排出，進一步在鍍膜透鏡鏡片表面發生催化降解。

技術領域

本發明涉及一種空氣凈化器，尤其是一種可充分利用太陽光的空氣凈化器。

背景技術

隨著社會的發展和人類進步，環境問題成為影響人類可持續發展的一大障礙，其中空氣污染尤為嚴重并且極大威脅人類健康。空氣中的污染物如粉塵、甲醛、甲苯及PM2.5等容易引起人類呼吸系統疾病，也是眾多癌癥的誘因之一。空氣凈化問題亟待解決。在開闊空間時，由于空氣流通等原因，有害氣體不易對人體造成危害，而在類似于辦公桌、車輛內部等小空間，由于存在不可避免的污染源，空氣流通性有限導致污染氣體富集，更容易對長時間處于該環境下的人體造成危害，因此這種小空間場合內的空氣凈化尤為關鍵。

傳統的空氣凈化器主要以活性炭等吸附劑吸附空氣中有害成分，雖然能有效吸附空氣中異味及大顆粒污染物，但無法從根本上將污染物去除。并且單一吸附劑對不同氣體污染物的吸附效果不同，無法完全吸附真實污染空氣中的有害部分。當吸附劑的吸附接近飽和時，吸附劑便無法繼續吸附有害成分。為了達到相對持久且有效的凈化效果，必須經常更換凈化器內部的吸附劑。

近年來光催化技術發展迅速，被認為是解決環境問題有效且便利的技術之一，光催化技術在治理空氣方面得到了有效的應用。很多非金屬型光催化劑(如g-C₃N₄)制備便捷且成本低，能夠有效利用太陽光中的可見光部分與污染物發生反應從而達到降解消除的作用。并且其對一些氣體有機污染物、揮發性有毒氣體的降解都有良好的效果。

目前市面上流行的“光觸媒”空氣凈化器，主要使用的是負載有單一TiO₂光催化劑的濾網再配以紫外燈照射，但TiO₂屬于寬禁帶半導體，對光的利用率不高。專利CN201721450330.6公開了一種空氣凈化器，石英凸透鏡被放置于紫外燈管和光觸媒板之間，其中紫外燈管位于凸透鏡的焦點位置，用于匯聚紫外光并照射在光觸媒上。但裝有紫外燈管的凈化器不僅耗能、而且還存在一定程度的安全隱患，過量的紫外光會對人體造成危害，容易引起皮膚病癥。相比較之下，采用太陽能的光催化技術是一種綠色安全的空氣凈化技術，不需要配備紫外燈管，具有節能減排的效果。但由于太陽能的能量密度較低，如何有效利用太陽能中紫外光和可見光，并提高光催化的效率是目前光催化凈化器的技術難題。

發明內容

為了解決上述技術中出現的相關問題，本發明旨在提供一種高效太陽光利用的便拆式小空間空氣凈化器。該系統可以充分利用太陽光線中的紫外光及可見光，具有高的光能利用率，不僅低耗安全而且還可以實現對污染空氣的有效凈化。

本發明目的的實現方式為：

一種可充分利用太陽光的空氣凈化器，包括外殼、進氣底板、吸附組塊、進氣風扇、光催化組塊，所述外殼包括上箱體和下箱體，下箱體底部的進氣底板上設有進氣口，上箱體頂部設有出氣口，還包括液晶控制顯示面板、透鏡鏡片，所述進氣口與凈化器底部進氣底板設計為一體，所述出氣口與液晶控制顯示面板、透鏡鏡片設計在凈化器上箱體頂端，所述光催化組塊包括兩個網狀基體，兩個網狀基體上附著有不同的光催化劑，以利用不同的光，光催化劑附著在網狀基體的內部和表面，光催化組塊、吸附組塊位于透鏡鏡片正下方并與其平行，與氣流流動方向垂直，所述透鏡鏡片的外側鍍有一層TiO₂薄膜。