[发明专利]用于净化周围空气和表面的方法及设备

说明书

相关申请的交叉引用

不适用

对联邦赞助的研究或开发的声明

不适用

技术领域

本发明涉及用于净化周围空气和表面的方法及设备。更具体地，本发明涉及利用光催化反应去除周围空气和表面中的有机污染物的方法及设备。

背景技术

图1示出了现有技术一部分的常规空气净化装置的横截面图。该常规净化装置包括紫外线灯泡01、第一基体02和第二基体03。第一基体02和第二基体03分别包括宽度W_cpa和朝向紫外线灯泡01的光催化表面04。当紫外线灯泡01发射紫外光时，在第一基体02和第二基体03的光催化表面04上发生光催化反应。参与光催化反应的空气被氧化，并且因此得到净化。

常规净化装置的局限性在于：第一基体02和第二基体03上的潜在的光催化反应未完全实现。更具体地，紫外线灯泡01和各基体之间的位置关系使得紫外线灯泡01与第一基体02和第二基体03中的每一个的光催化表面04的最外侧部分05之间的距离d_cpa大到光催化表面04的最外侧部分05上的紫外光照射量不足以使光催化表面04饱和的程度。当光催化表面04未饱和时，所实现的光催化反应未达到最大。因此，只有光催化表面04的最中心部分06承受了足以使所实现的光催化反应最大化的紫外光。因此，利用常规净化装置来产生特定的光催化反应需要比必需量更多的光催化表面04。换句话说，常规净化装置的光催化表面04的一部分被浪费，因而潜在的光催化反应也被被浪费了。

另一种常规净化装置通过以下方式解决了上述局限性，即：沿第一基体02和第二基体03的宽度W_cpa部署额外的紫外线灯泡01，使得光催化表面04的最外侧部分05承受足以实现光催化反应最大化的紫外光。然而，增加额外的紫外线灯泡01增加了单件装置的部件数、功耗和发热量。因此，需要一种使得在给定光催化表面上实现的光催化反应最大化、同时不增加发射紫外光的设备。

发明内容

根据本发明的各种特征，提供了一种具有净化单元的空气和表面净化设备，其中净化单元被构造成在不使用额外的紫外线灯泡的情况下使光催化表面上实现的光催化反应最大化。该净化单元包括单个紫外线(UV)灯泡和至少三个基体，这些基体中的每一个均具有光催化表面。这些基体被设置在UV灯泡周围，使得这些基体基本包围UV灯泡，并且每个光催化表面均朝向UV灯泡。这些基体还被设置成各光催化表面的最外侧部分与UV灯泡之间的距离使得各基体的整个光催化表面都被UV灯泡发出的UV光饱和。当整个光催化表面饱和时，光催化表面上的潜在的光催化反应完全实现。因此，对于给定的组合光催化表面积，该净化单元使光催化反应最大化。

该净化设备还包括接收净化单元的壳体。壳体将周围空气吸入壳体内，使空气循环通过净化单元以使空气参与光催化反应，然后将空气排出壳体。当空气参与光催化反应时，空气被氧化，因此有机污染物从空气中被除去，使得空气得到净化。因此，净化设备将周围空气净化。由于净化单元使实现的光催化反应最大化，因此它使得净化单元的净化能力最大化。

附图说明

通过结合附图阅读对本发明的下列具体描述，本发明的上述特征将得到更清楚地理解，在附图中：

图1示出了现有技术一部分的常规空气净化装置的横截面图；

图2示出了根据本发明的各个特征的净化设备的一个实施例；

图3示出了图2的净化设备的替换视图；

图4示出了根据本发明的各个特征的净化设备的净化单元的一个实施例；

图5示出了图4的净化单元的基体的一个实施例；

图6示出了图4的净化单元的横截面图，其描绘了净化单元的基体和UV灯泡的配置；

图7示出了图2的净化设备的背面；以及

图8示出了图7的净化设备的横截面图，其描绘了通过净化设备的气流。

具体实施方式

本发明提供了一种具有净化单元的空气和表面净化设备，所述净化单元被构造成在不使用额外的紫外线灯泡的情况下使得在光催化表面实现的光催化反应最大化。该净化单元围绕单个紫外线灯泡放有至少三个光催化表面，使得这些光催化表面基本包围紫外线灯泡，并且被从紫外线灯泡中发出的紫外光饱和。由于这些光催化表面饱和，因此光催化表面上的潜在的光催化反应完全实现。换句话说，所实现的光催化反应达到最大。由于净化单元使得所实现的光催化反应最大化，因此净化单元使得光催化表面和净化单元本身的净化能力达到最大。在图2中用10总体示出了根据本发明的各个特征构造的净化设备的一个实施例。