[实用新型]一种具有光催化组件的室内空气净化器

说明书

本实用新型涉及一种高效光催化组件与高效光催化空气净化装置，特别是一种采用光催化与多相催化耦合的空气净化装置。

人类至少一半以上的时间是在室内度过的。室内空气污染已成为最普遍的、引起广泛关注的环境问题。室内有害气体主要是装饰材料等放出的甲醛等挥发性有机物、磁砖放出的氡等放射性物质以及生活环境产生的挥发性有机物(如甲硫醇等)、挥发性无机物(如硫化氢、氨气等)、生物污染物(如细菌、霉菌和病菌等)，这些气体在百万分之几时即能使人产生明显不快。一般地，室内空气中有害物质含量远高于室外，对人体造成潜在的、持续性的危害。就目前的工业生产水平与生态环境状况而言，无法避免这些有机物与气体污染物的排放。

目前，市场上出现了种类繁多的空气净化器、空气清新机等。主要采用活性炭吸附技术与等离子发生器产生的负离子空气清新技术的耦合，并已成为市场的主流。活性炭过滤膜具有吸附作用，无法分解污染物，只是将污染物转移至过滤膜上。这种膜不具有再生功能，使用几个月就必须更换，使用成本很高。使用过的活性炭过滤膜成为废弃物，又造成二次污染。空调机上使用的“日光再生”型光触媒除臭膜必须经常在阳光下暴晒，使用也不方便。然而，光催化法净化室内空气是近年来室内空气污染治理的新技术。在适宜的条件下，光催化能无选择性地将汽-固界面中的有机物彻底矿化，且无二次污染，也可以氧化无机污染物、杀灭有害菌，在室内空气污染治理中已显示其良好的应用前景。

我国在光催化空气净化方面申报的发明专利与实用新型专利已有多项。美国宇宙航空技术股份有限公司申请的中国发明专利(96197457.5)光催化空气消毒提供了一个整幢大楼的空气净化方案，但结构复杂，难以在小空间应用。中国专利98216682.2提供了一种臭氧光催化空气净化器的设计方法，臭氧起强化光催化氧化的作用，但是臭氧也是一种空气污染物，当空气中臭氧浓度超过一定限度时，对人体产生强烈刺激，产生二次污染。

本实用新型的目的在于提供一种高效的光催化空气净化器，它融光催化、多相催化、负离子、静电除尘技术于一体，能高效快速地分解空气中的有机污染物、无机气体污染物，去除烟尘、杀灭微生物污染物与臭味物质。

本实用新型由粗过滤层、静电除尘装置、高效光催化组件、(多相)冷催化反应膜、负离子发生器、抽风机及其相应的控制电路与外壳组成。其特征在于：机体的前端固定有进风板与控制面板，进风板后面依次是粗过滤层、静电除尘装置、光催化反应装置、冷催化膜、负离子发生器与抽风机，抽风机后端是机体的后盖板，后盖板上方开设有出气口，控制电路设置在机体的上部，与空气净化部分分开。

本实用新型的高效光催化组件由若干个光催化反应器单元组件组成，每个光催化反应单元由紫外灯、光催化剂及其载体组成。其特征在于：采用活性炭纤维为载体，负载光催化剂如TiO₂、改性TiO₂、ZnO、WO₃、SnO₂等中的一种或多种；紫外灯采用特征波长为253.7纳米的普通杀菌灯，廉价易得，也可以采用其它发射紫外线的灯，如黑光灯；紫外灯与活性炭纤维之间的空间组合特征是紫外灯在光催化组件的中心，活性炭纤维包裹在紫外灯的外围，形成一个光催化反应单元；光催化反应器组件可由一个或多个这样的光催化反应单元组件组成。光催化组件的上端与下端设置密封板，保证进入机体的空气全部从光催化反应器组件中通过，提高传质效率。

本实用新型的冷催化反应膜是以活性炭纤维为载体，负载Al₂O₃等金属氧化物、MnO₂、MoO₃等过渡金属氧化物、CeO₂稀土金属氧化物、Pt等金属、Pt-CeO₂等复合氧化物多相催化剂。其作用在于强化空气净化功能，其反应也可以在常温常压下进行，可以发生氧化还原反应，如将空气中的氨与NOx反应生成N₂，也可以将其它污染物分解。

本实用新型的高效光催化组件可以作为一个独立的装置附加于空调机、冰箱等其它家电产品中，也可以用耐腐蚀材料制成各种尺寸大小的空气净化器在化工车间或需要净化空气的场所使用。