[发明专利]全方位抗菌智能型车用空气净化器

说明书

技术领域

    本发明涉及一种车用空气净化器，更具体地讲，涉及一种全方位抗菌智能型车用空气净化器。

背景技术

    随着经济的迅猛发展，社会的日益进步，生活水平也日益提高，汽车亦然成为人类活动的重要工具而进入千家万户。然而，车辆因车载空调的使用或是在高速公路上行驶，必须将车窗关闭，而成为一个密闭的可移动空间，车内空气质量日益受到人们的重视。据多家权威研究机构的检测结果显示：车内可吸入颗粒物、一氧化碳、挥发性有机污染物等物质严重超标，车的门把手、方向盘、排挡杆、中控台、点唱机、坐垫等一切车内饰部件都发现了大量细菌的存在，包括：金黄葡萄球菌、大肠杆菌、霉菌、绿脓杆菌和肺炎链球菌在内的多种病菌。这些细菌的总数量高达二十亿，严重威胁着驾驶员与乘客的身体健康。长期在这种环境中驾驶会出现精神倦怠，呼吸急促，鼻塞，注意力无法集中等症状，严重者会引发哮喘、支气管炎、鼻炎、低血压、肺炎等疾病。因此，开发车内空气净化装置，对于消除车内空气污染，杀灭及抑制车内细菌滋生来说具有重要意义。

    当前，车内除菌一般采用如下几种方式：（1）高浓度臭氧杀菌（也称车载氧吧），净化原理是以氧化作用破坏微生物膜的结构实现杀菌作用。但是，臭氧在杀灭一些病毒细菌的同时也可能杀灭人体白细胞,有导致癌变的可能。（2）中草药杀菌。是以中草药为介质的净化器，价格低廉，有一定的抑菌功能，但中草药在固态下基本起不到净化作用，净化器使用中草药成分只是微量的，达到饱和后不但不能杀菌而且容易成为细菌的繁衍体，换下的滤芯涉较难进行无害处理。（3）活性炭过滤吸附。活性炭过滤网能过滤吸附一定的细菌、可吸入颗粒物及有害气体。但是，活性炭过滤网没有选择性吸附能力，对水的吸附率为45%，一般一个月后就能达到饱和状态需更换。（4）静电灭菌集尘。静电钨丝释放6000伏高压静电，能瞬间完全杀灭寄附在灰尘上的细菌、病毒，防止感冒、传染病等疾病。并且通过静电吸附的方式，达到过滤去除可吸入颗粒物的目的。但是，静电灭菌集尘单元的过滤密度不能太高，这就导致了该方式的灭菌效率不能达到一个很高的标准，需要与其它的除菌方式配合使用。（5）光催化剂（也称光触媒），是一类以二氧化钛（TiO₂）为代表的，在光的照射下自身不起变化，却可以促进化学反应，具有催化功能的半导体材料的总称。在光源照射下，它能够利用特定波长光源的能量产生催化作用(氧化还原反应)，使周围的氧气及水分子激发成具活性的羟基自由基及超氧自由基等自由离子基，这些自由基几乎可分解所有对人体或环境有害的有机物质及部分无机物质。

    光催化剂性能稳定，净化过程绿色环保，可无限次重复使用，是最具发展潜力的净化方式之一。但是，该净化方式的一个最关键的前提是必须装有光源。光催化剂必须在紫外线的照射下才能发挥作用。如果不能获得太阳光照，若想激活光触媒，则必须另外加上紫外灯。紫外灯的选择应该是254nm或者365nm的效果比较好。至于在自然光和日光灯等微弱光源甚至是无光的条件下，光催化剂是不能正常发挥功效的。并且，纳米银改性的二氧化钛光催化剂，在紫外光照下产生肖特基能垒（Amy L. Linsebigler, John T. Yates, Jr. Photocatalysis on TiO_n Surfaces: Principles, Mechanisms, and Selected Results，Chem. Rev. 1995, 95, 735-758），使得二氧化钛表面的光生电子与空穴得以有效分离，提高了光催化活性；并且纳米银和二氧化钛本身都具有抑菌、灭菌的作用，二者的结合使得光催化剂具有高效率灭菌、除臭、降解有机污染物的多重效果。但是，肖特基能垒理论与实验结果并没有应用于实际的产业化中。

    现在市面上已经有各种类型的空气净化器产品。但是，这些空气净化器产品大都仅仅只是安装了多层的过滤网，只能除去固体可吸入颗粒物、部分有毒有害气体和细菌，并且需要经常更换净化组件；有些宣称使用光催化剂（光触媒）的空气净化器产品，机器内部并没有安装光源。也就是说，光催化剂并没有发挥其真正功能。有些安装了紫外光源的空气净化器产品，由于市面上普通的紫外灯寿命较短，功率较高，导致了能耗过大，拆装频繁等问题。光催化剂在车载空气净化器中的应用并不是十分成功。

    此外，由于空气净化器机壳本身为塑料制品，其内部与外部表面（尤其是外部表面）极易沾染细菌。这些细菌附着在机壳表面，并不能被空气净化器所净化，导致空气净化器本身也成为了细菌滋生源。目前尚无采用抗菌材料制成机壳的空气净化器产品。