[發明專利]一種空氣凈化裝置、空氣凈化濾芯及其制備

在審

• 申請號: 202010725471.4
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111871172A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 張維;湯艷;張晉春;曲巍
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: B01D53/74
• 分類號: B01D53/74;B01D53/86;B01D46/00
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 趙曉丹

1.一種空氣凈化裝置，其特征在于，所述空氣凈化裝置包括：空氣凈化濾芯、微波腔體和微波源；

所述空氣凈化濾芯位于微波腔體內；所述微波源位于微波腔體外作用于微波腔體；所述微波腔體包括有進氣口和出氣口；

所述空氣凈化濾芯包括有不吸收微波能量的本體和吸收微波能量的輔體。

2.根據權利要求1所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述不吸收微波能量的本體為多孔陶瓷；所述吸收微波能量的輔體為微波發熱體；

優選的，所述空氣凈化濾芯還包括有催化劑。

3.根據權利要求1所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述空氣凈化裝置還包括溫度傳感器閉環控制單元，用于監測顯示空氣凈化濾芯的溫度；

優選的，所述溫度傳感器閉環控制單元包括電源、溫度傳感器和溫度顯示器。

4.根據權利要求1所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述微波源包括電源、磁控管和波導管，其中電源連接磁控管，所述磁控管連接波導管，微波源的數量為1～10個。

5.根據權利要求1所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述微波源的功率為：0.5KW～200KW，頻率為：300MHz～300GHz。

6.根據權利要求2-5任一項所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述多孔陶瓷的孔徑100nm～20mm。

7.一種空氣凈化濾芯，其特征在于，所述空氣凈化濾芯包括有不吸收微波能量的本體和吸收微波能量的輔體；

所述不吸收微波能量的本體為多孔陶瓷；所述吸收微波能量的輔體為微波發熱體；

優選的，所述空氣凈化濾芯的原料包括：陶瓷骨料、粘合劑、微波發熱體材料和催化劑；

所述陶瓷骨料包括陶瓷原料、其他添加物和造孔劑；

按照原料總質量100％計，各原料占比為：陶瓷原料5％-45％、其他添加物1％-25％、造孔劑1％-15％、粘合劑20％-50％、微波發熱體材料1％-20％、催化劑1％-20％。

8.根據權利要求7所述的空氣凈化濾芯，其特征在于，所述陶瓷原料包括硅藻土陶瓷、高嶺石陶瓷、海泡石陶瓷、沸石陶瓷、蒙脫石陶瓷、凹凸棒石陶瓷、電氣石陶瓷、硅灰石陶瓷、蛭石陶瓷和符石陶瓷中的一種或兩種以上的組合；

優選的，所述造孔劑包括氯化鹽類、木炭、石墨、淀粉中的一種或兩種以上的組合；優選的，所述氯化鹽類包括NaCl、KCl、CaCl₂中的一種或兩種以上的組合；

優選的，所述其他添加物包括氧化物、氮化物或碳化物中的一種或兩種以上的組合；

所述氧化物包括三氧化二鋁、氧化鎂、氧化鈣、三氧化二鐵、四氧化三鐵、二氧化硅和二氧化；氮化物包括氮化硅；碳化物包括碳化硼和碳化硅；

優選的，所述粘合劑包括10％-50％丙烯酸樹脂、10％-60％聚乙烯醇、10％-50％聚乙烯醇縮丁醛、10％-60％聚丙烯、10％-80％鄰苯二甲酸二丁酯、10％-40％酚醛樹脂、10％-70％石蠟、20％-40％硬脂酸中的兩種以上的組合；

優選的，所述微波發熱體材料包括鐵氧體及金屬或非金屬摻雜鐵氧體，無機非金屬極性材料中的一種或兩種以上的組合；

優選的，所述催化劑包括過渡金屬氧化物；

更優選的，所述催化劑包括三氧化二鐵、四氧化三鐵、二氧化鈦、氧化銅、三氧化二鈷、氧化鈷、二氧化錳、三氧化二釩及氧化物的金屬摻雜體或非金屬摻雜體或共摻雜體中的一種或兩種以上的組合；所述氧化物的金屬摻雜體或非金屬摻雜體或共摻雜體中的金屬包括Ag、Fe、Al、Zn、Cu、Cd、Zr或Ni中的一種或兩種以上的組合，非金屬包括N、C、F或S中的一種或兩種以上的組合。

9.根據權利要求8所述的空氣凈化濾芯，其特征在于，所述微波發熱體材料的粒徑范圍為：100nm～200μm；

優選的，所述催化劑的粒徑范圍為：100nm～200μm。

10.一種權利要求7-9任一項所述空氣凈化濾芯的制備方法，其特征在于，所述制備方法為以下方法一或方法二：

方法一：所述多孔陶瓷材料通過在陶瓷骨料中添加所述微波發熱體材料和催化劑共同進行燒結而得；

方法二：所述多孔陶瓷材料在已燒結成型的多孔陶瓷材料的基礎上同時或分步、均勻添加微波發熱體材料和催化劑。