[发明专利]一种基于多面体结构的光催化空气净化装置

说明书

本发明公开了一种基于多面体结构的光催化空气净化装置，包括底座、风机和卧式安装在底座上的筒体外壳，筒体外壳内的轴心线上设有用于光催化的紫外灯管，紫外灯管四周的筒体外壳内设有多面结构的多孔载体，多孔载体上负载有用于与紫外灯管配合光触媒反应的催化剂，风机安装于筒体外壳中部下方的底座内，风机与筒体外壳之间设有出口风道，所述底座上设有与风机出口相连的排风口，筒体外壳的两端为进风口；所述多孔载体通过3D打印制造，为多面体堆积的类蜂窝状的宏观多孔结构，多孔结构整体为空心圆柱状。本发明将紫外灯管和负载有光触媒催化剂的多孔载体在空间上结合，并设计改进的风道，大大提高了空气净化效率，提高了单位体积空气净化能力。

技术领域

本发明属于环保领域，涉及一种空气净化装置，具体涉及一种基于多面体结构的光催化空气净化装置。

背景技术

在现代城市中，封闭环境空气污染的程度比户外高出很多倍，国家卫生、建设和环保部门的抽查结果显示，具有毒气污染的室内、车内装饰材料占68％，这些装饰材料会挥发出300多种挥发性的有机化合物，会导致人头痛、抽搐、呼吸困难甚至引发癌症。因此，我们有必要对封闭环境空气进行处理，一般的处理方式有通风换气、物理吸附、植物净化等。但是通风换气适用性差，物理吸附未解决根本问题，植物净化效果较差。因此，迫切需要发展一种高效、绿色、简单的室内污染空气处理技术。

研究结果发现，光触媒在紫外线的作用下，会生成具有高催化活性的游离基，能产生很强的光氧化及还原能力，可催化、光解附着于物体表面的多种有机物及部分无机物，且降解产物无污染。目前光触媒的应用普遍采用悬浮法和固定法，但都存在限制性因素。使用悬浮法则存在光触媒颗粒分散性不佳、难以回收等问题；使用固定法负载技术则弥补了悬浮法回收难的缺点，然而就现有常用的平板结构，无序多孔结构以及有序蜂窝结构这三种载体结构而言，还存在诸多不足，以至于反应效率较低。

经过现有技术文献的检索发现，中国专利申请号201821682715.X，该实用新型公布了一种协同紫外光触媒催化的等离子体空气净化装置，其设计了空气净化筒的顶面和底面固定连接等离子体放电组件，进气管之间的区域设有装纳光触媒颗粒的铁丝网管，绝缘端头上设有用于发射紫外线的紫外光灯，紫外光灯能够有效地激发光触媒颗粒的吸附效果，等离子体放电组件联合光催化降解，有效的克服了在低压下分子吸附较差的。但该设计针对光触媒的应用效率仍比较低，对反应效率没有实质性的提高，并且结构可塑性较差。

发明内容

本发明旨在解决上述光触媒回收效率与光催化效率不可兼得的问题，设计一种基于多面体结构的光催化空气净化装置来帮助人们净化空气，还能有效抑制内部紫外光溢出伤害人体。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于多面体结构的光催化空气净化装置，包括底座、风机和卧式安装在底座上的筒体外壳，其特征在于：所述筒体外壳内的轴心线上设有用于光催化的紫外灯管，所述紫外灯管四周的筒体外壳内设有多面结构的多孔载体，所述多孔载体上负载有用于与紫外灯管配合光触媒反应的催化剂，所述风机安装于筒体外壳中部下方的底座内，风机与筒体外壳之间设有出口风道，所述底座上设有与风机出口相连的排风口，所述筒体外壳的两端为进风口。

进一步地，所述多孔载体通过3D打印制造，为多面体堆积的类蜂窝状的宏观多孔结构，多孔结构整体为空心圆柱状。

进一步地，所述多孔载为12面体堆积的类蜂窝状的宏观多孔结构。

进一步地，所述多孔载体采用具有微观多孔结构的泡沫陶瓷3D打印制成，

进一步地，所述催化剂为锐钛矿型二氧化钛光触媒材料。

进一步地，所述筒体外壳内壁涂覆镜面反射涂层，两端的进风口分别设有端盖，所述端盖上设有用于通风的防漏光百叶窗，所述防漏光百叶窗由多个V型百叶叠加排列组成，其中每个V型百叶凸起的顶部位于相邻V型百叶的凹槽内。

进一步地，所述V型百叶为直条形或者环形。