[实用新型]基于弥散光纤的套筒型光催化空气净化装置

说明书

技术领域

本实用新型属于空气净化技术领域，更加具体地说，涉及利用光催化反应对空气中的有害物质高效净化的光催化空气净化装置。

背景技术

随着全球现代化进行和物质精神文明的不断提高，由工业化带来的环境污染以及生态破坏受到大家广泛重视。为此国内外专家研发了多种空气净化装置，用以改善提高周围的生活环境。目前，国内外使用的空气净化系统大多采用活性炭吸附技术、臭氧净化技术、负离子除尘技术、高压静电技术和光催化技术。近年来，光催化净化技术因为高效低耗、安全无毒、灭菌除臭等优势而得到广泛研究发展。

光催化空气净化技术基于半导体理论，其降解污染物的原理是：当其光子能量大于或等于半导体材料的禁带宽度时，会形成光生电子-空穴对，当其被移动到催化剂表面，那可以有效的氧化或还原吸附在催化剂表面的有害气体分子，并将其彻底矿化为无毒无害的水和二氧化碳等物质。经专利检索发现，光催化净化技术的专利有：中国专利号1486778A,名称为：光催化净化器；中国专利号1605808A，名称为：光催化空气净化器等。现有的光催化反应器大都采用紫外灯管作为直接光源，不可避免电、热与工作环境的直接接触，主要针对室内空气，无法适用于飞机、地铁、火车、工厂等封闭、易燃易爆环境，且无法解决光催化过程催化效率低、二次污染等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于弥散光纤的新型光催化空气净化装置，并且结合活性炭吸附技术能够有效减少光催化反应的副产物带来的二次污染的影响，在HEPA、活性碳纤维表面同时负载二氧化钛，提高紫外光利用率的同时，有效的提高空气净化效率，可适用于飞机、地铁、火车、工厂等封闭、易燃易爆环境。

本实用新型的技术目的通过下述技术方案予以实现：

基于弥散光纤的套筒型光催化空气净化装置，包括过滤单元、光纤单元和催化单元，其中：

所述过滤单元为筒状过滤单元，其径向横截面为环状，并具有一定高度，其上、下两端分别与顶端盖和底端盖相连；

所述催化单元为筒状催化单元，其径向横截面为环状，其高度与过滤单元高度一致，其直径小于过滤单元直径，与过滤单元组成同心圆套筒型结构；其上、下两端分别与顶端盖和底端盖相连；

所述顶端盖的中央设置有出气口，通过管路和泵相连；所述顶端盖设置有顶端安装孔；所述底端盖均匀设置有底端安装孔；

所述光纤单元选用纤维状弥散光纤，其一端与设置在顶端盖上的顶端安装孔固定相连，另一端与设置在底端盖上的底端安装孔固定相连。

在上述技术方案中，所述过滤单元选用HEPA过滤单元，能够有效截留空气中的污染物颗粒；所述HEPA过滤单元为圆筒结构，其表面为褶皱型蜂窝状多孔结构；所述HEPA过滤单元的材质选择PP滤纸、玻璃纤维、由PP和PET组成的复合滤纸或者活性炭纤维，所述蜂窝状多孔结构中孔型选择为三角形、方形、多边形、圆形或瓦楞形。

在上述技术方案中，所述过滤单元选择HEPA过滤单元，其内壁表面（即筒状过滤单元的环状内表面）设置有二氧化钛光催化剂层，或者负载有二氧化钛光催化剂。

在上述技术方案中，在顶端盖上，优选所述出气口的直径与催化单元的内径相等。

在上述技术方案中，所述顶端安装孔以同心圆方式设置在顶端盖上，位于过滤单元的内壁和催化单元的外壁之间，沿着360度圆弧均匀分布，在顶端盖平面上，以顶端盖中心为圆心，在顶端盖径向上等间距设置若干圈顶端安装孔，例如3—6圈；所述底端安装孔以同心圆方式设置在底端盖上，位于过滤单元的内壁和催化单元的外壁之间，沿着360度圆弧均匀分布，在底端盖平面上，以底端盖中心为圆心，在底端盖径向上等间距设置若干圈底端安装孔，例如3—6圈；所述顶端安装孔和底端安装孔在竖直方向上的投影相一致。

在上述技术方案中，所述纤维状弥散光纤沿竖直方向与顶端盖、底端盖相连，并且与筒状过滤单元平行。

在上述技术方案中，所述纤维状弥散光纤均匀分布在由过滤单元、顶端盖、底端盖和催化单元形成的套筒空间中。

在上述技术方案中，所述纤维状催化单元由弥散光纤组成，所述弥散光纤的一端和顶端安装孔、另一端和底端安装孔相连。

在上述技术方案中，所述催化单元选择活性炭纤维布，其表面（筒状催化单元的内外环状表面）设置有二氧化钛光催化剂层，或者负载有二氧化钛光催化剂。