[发明专利]空气过滤装置、设备、制备方法以及空气过滤方法

说明书

本申请公开了一种空气过滤装置、空气处理设备、过滤网的制备方法以及空气过滤方法，涉及空气洁净相关技术领域，旨在对空气中的污染物，尤其是利用铁电吸附层和二氧化钛层对微生物进行有效的杀灭，为人们创造更加安全卫生的生活环境。本发明的空气过滤装置，包括壳体、紫外线光源、电源装置、过滤网和反光板，所述过滤网包括金属网以及覆于金属基材上的铁电吸附层和二氧化钛杀菌层。

技术领域

本申请涉及空气洁净相关技术领域，尤其涉及一种空气过滤装置、空气处理设备、过滤网的制备方法以及空气过滤方法。

背景技术

随着全球工业化的发展，空气污染越来越严重，对人们日常生活和身体健康造成严重危害。现有空气洁净技术多采用物理过滤，如Hepa(High efficiency particulateair)高效微粒空气过滤器，把灰尘拦在过滤网上，其不足之处在于经过一定时间的运行之后，过滤网上附着有大量灰尘及微生物，严重影响了室内空气的质量。利用光催化锐钛矿相二氧化钛产生强氧化性化学物质发挥杀菌作用，实现对空气的灭菌净化，是空气洁净技术研究的热点之一。然而，目前利用二氧化钛光催化技术制作的空气净化系统存在以下问题：1，二氧化钛表面含有羟基，具有亲水性，极大降低了光催化反应速率；2，二氧化钛的禁带宽度约3.2eV(387.5nm)，它的光吸收局限在近紫外区，因而对太阳光的利用率很低(1％左右)；3，对于不同材料构建的多层型过滤网的空气净化系统，过滤网拆卸步骤繁琐，因结构复杂不利于清洁，长时间使用将导致细菌大量滋生；4，具有增强滤网吸附功能的空气净化系统，采用的倾斜滤网或者给滤网通电的方法达到增强吸附作用，然而前者效果不是很理想，后者会造成安全隐患和能源浪费。

发明内容

有鉴于此，本申请的第一个目的在于提供一种空气过滤装置，对空气中的污染物，尤其是微生物进行有效的杀灭，为人们创造更加安全卫生的生活环境。

本申请的第二个目的在于提供一种空气处理设备，包括本申请的空气过滤装置，空气处理设备包括但不限于：空调、空气过滤器、新风系统等。

本申请的第三个目的在于提供所述空气过滤装置的制作方法。

本申请的第四个目的在于提供应用所述空气过滤装置进行空气过滤的方法。

为解决上述技术问题，本申请的第一方面提供了一种空气过滤装置，包括壳体、紫外线光源、电源装置、过滤网和反光板；

所述壳体内设置有由四个平板合围而成的风道；所述紫外线光源设置于所述风道内，用于发射紫外线以照射所述过滤网；所述电源装置与所述过滤网电连接，用于为所述过滤网提供电压或断开所述过滤网的电压；设置于所述风道内，所述过滤网包括金属基底、铁电吸附层和杀菌层，所述铁电吸附层位于所述金属基底上，所述杀菌层位于所述铁电吸附层上；所述杀菌层为二氧化钛层，二氧化钛具有锐钛矿结构，该结构的二氧化钛层的表面形成纳米级生物捕获笼，通过紫外线光激活所述纳米级生物捕获笼的杀菌功能；在施加电压脉冲/应力后，所述铁电吸附层的表面携带正电荷，形成吸附能力，将微生物锁定在所述纳米级生物捕获笼中；所述纳米级生物捕获笼形成用于固定微生物的载体，以便于光谱分析组件对内部的微生物类型进行分析，以及根据所述微生物类型动态调整所述紫外线的剂量；在所述铁电吸附层施加反向电压脉冲/应力后，其表面携带负电荷，已灭活的微生物从所述纳米级生物捕获笼中脱落，本申请的纳米级生物捕获笼是二氧化钛层表面形成的多个具有微观结构的容置腔，容置腔在加点状态下具有吸附能力，将空气中的微生物吸附到容置腔内，利用电荷吸引效应将微生物锁定在容置腔内。

一种可能的实施方式中，所述紫外线光源设置在所述风道底部和/或顶部的平板上。

一种可能的实施方式中，所述电源装置包括导线，所述导线一端与所述过滤网相连，另一端与电源电极相连，其中，在空气过滤装置启动灭活功能之前，过滤网的一端连接电源的负极，灭活一段时间后过滤网的一端连接电源的正极，以实现过滤网上加载的电流方向交替变化。