一种具有散射面的高效光生负离子净化模块制造技术

本发明专利技术提供了一种具有散射面的高效光生负离子净化模块，包括两侧开有进风口及出风口的壳体，壳体内设有光触媒模块、紫外灯组件及光散射组件，光触媒模块另一侧设有风机；紫外灯组件置于光散射组件与光触媒模块之间；光散射组件呈曲面且具有粗糙散射面，散射面的粗糙度为40‑0.03μm，散射面曲率为0‑1.0cm‑1；光触媒模块包括支架及置于支架内的翅片，所述翅片在支架上呈阵列，相邻所述翅片间设有由翅片间隔形成的导流狭缝，翅片包括铝基材片状体及涂覆于铝基材片状体上的涂层，涂层内含有重量百分比为5‑95%二氧化钛。本发明专利技术特点是空间利用率高、对空气阻力小、紫外光照射及散射效果好、产生光生负离子的浓度可高达500万个/cm3，对甲醛分子的分解速度为1017‑1023/h.m3。

A kind of high efficient scattering surface negative ion purifying module

The present invention provides a surface scattering of high efficient negative ion purifying module, including both sides of open shell with an air inlet and an air outlet, the photocatalyst module, ultraviolet lamp assembly and the light scattering component is arranged in a shell body, the other side is provided with a photocatalyst module fan; ultraviolet lamp assembly is positioned between the light scattering component and photocatalyst module; light scattering component is curved and has rough surface scattering, the scattering surface roughness of 40 0.03 m, 0 1.0cm scattering surface curvature 1; photocatalyst module comprises a bracket and a fin arranged in a frame, the fin array is in the bracket, the diversion slit formed by fin spacing with adjacent the fin, the fin including aluminum substrate sheet and coating on aluminum substrate sheet on the coating containing the weight percentage of 5 95% titanium dioxide. The present invention is characterized in that the space utilization rate of high concentration, low air resistance, UV radiation and scattering effect, photo generated negative ions can be as high as 5 million /cm3, the decomposition rate of formaldehyde is 1017 1023/h.m3.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种净化模块，尤其涉及一种具有散射面的可高效产生光生负离子的净化模块。
技术介绍
二氧化钛光触媒是一种无毒无害、具有重要应用价值的光催化剂。在紫外光的照射下，二氧化钛可产生光生电子和光生空穴，光生电子还原性强，与空气中的氧气分子结合，可形成光生负离子，此类负离子对人体健康和净化空气都有益处。光生空穴具有已知物质中排名第二的氧化性，能够通过光化学反应把空气中的挥发性有机化合物(VOCs)氧化为水和二氧化碳，因此二氧化钛光触媒技术被认为是净化空气中有机污染物最有效、最经济的方法之一。但尽管二氧化钛光触媒材料的发现已有近50年历史，但其在空气净化方面的实用性发展并无重大突破。在近年出现的光触媒模块中，一般把二氧化钛涂在蜂窝陶瓷或过滤网中，该方法的容易导致以下缺点：（1）紫外光无法照射到位于蜂窝陶瓷或过滤网内部的光触媒；（2）过滤网风阻较大，影响空气的流通，需要用较大功率的风机和较高的能耗。现有技术中并没有关于上述模块中光生负离子数据的报道。光生负离子是一个非常重要和直观的参数，能够直接反映光触媒模块产生光生电子和光生空穴的多少。而且光生负离子数目可用空气离子计数器很方便地探测记录，通过数据可快速简便地评价二氧化钛模块是否能有效地工作以及其光催化能力的高低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述的技术问题，提供一种具有散射面的高效光生负离子净化模块。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种具有散射面的高效光生负离子净化模块，包括壳体，壳体两侧表面开设有进风口及出风口，所述壳体内设置有光触媒模块、设置于光触媒模块一侧的紫外灯组件及光散射组件，所述光触媒模块的另一侧设置有一风机；所述紫外灯组件置于光散射组件与所述光触媒模块之间；所述空气通过壳体的进风口进入依次经过风机、光触摸模块、紫外灯组件及光散射组件，通过壳体的出风口吹出；所述光散射组件呈曲面设置，且所述光散射组件具有粗糙散射面，所述散射面的粗糙度为40-0.03μm，所述散射面的曲率为0-1.0cm-1；所述散射面是针对紫外光为高能量光子、能与固体表面电子碰撞发生散射的性质而设计安装。所述光触媒模块包括一支架及置于支架内的翅片，所述翅片在支架上呈阵列设置，相邻所述翅片之间设置有由翅片间隔形成的导流狭缝，所述翅片为片状，所述翅片包括一铝基材片状体及涂覆于铝基材片状体上的涂层，所述涂层内含有重量百分比为5-95%的二氧化钛。使用时，按照风机、光触媒模块、紫外灯组件的顺序安装上述部件，使得风机将环境空气驱动进入光触媒模块的翅片列阵时，空气通过相邻翅片间的导流狭缝，能够与翅片上的光触媒充分接触。本专利技术中翅片主要采用铝制基材，如铝箔或铝片等。选用金属导体铝作为基底涂布半导体光触媒，能够在光触媒产生光生电子和光生空穴时，因铝的导电性而把光触媒表面的光生电荷及时分散开，避免局部的电荷积累而影响光生电子和光生空穴的持续产生。优选地，所述光散射组件上还设置有加热模块。一般，散射面的温度越高，其对紫外光子的散射效果越好。所以在散射面背部加装电热元件，对散射面进行适度加热,使其温度在35-100oC,这样可极大地提高散射面对紫外光子的散射效果，增加光生负离子的浓度。随着金属铝散射面温度的升高，铝表面电子的温度也升高，其热运动加剧，电子所拥有的能量也越高，因此对入射紫外光子的散射作用也就越强。虽然本专利技术中也可把散射面加热到200 oC或更高, 但从安全节能的角度考虑，35-100 oC的散射面温度更方便使用于各种应用场合。优选地，所述光散射组件与接地线连接，且所述接地线上设置有用于控制光散射组件是否接地的开关。优选地，由于金属铝的电子层结构简单，其中的电子容易与紫外光子碰撞，散射效果好，故所述光散射组件材质为铝，当然也可选用电子结构比较简单的石墨导体。优选地，所述紫外灯组件由设置于光触媒模块一侧的上、中、下三组紫外灯管交替接地照射组成。采用多组紫外灯交替照射光触媒模块的方式，避免了同一面积的光触媒被过久照射，形成的光生电荷不能及时传导到其它区域而造成表面电荷积累过多，光催化性能下降的问题。在交替照射的模式中，一个紫外灯管开启一定时间后就关闭，被该紫外灯照射过的光触媒由激发状态向非激发状态转变，其表面电荷有机会传导开来，使光触媒恢复到最初的电子能带结构，这即是光生电子和空穴的弛豫过程。当该紫外灯重新开启时，被照射的光触媒又可产生重新被激发，产生较多的光生电子和光生空穴。针对一个翅片列阵，多个紫外灯管可如此循环往复，交替开启与关闭，使整个光触媒模块处于最佳光催化状态。在本专利技术中，紫外灯轮替照射方式产生的光生负离子浓度能稳定在100万个/cm3以上。优选地，所述加热模块为电热丝、电热陶瓷片或电热膜。优选地，所述紫外灯组件与所述导流狭缝轴线垂直，以有利于紫外光能照射进入翅片导流间隙纵深内部的光触媒上，实现照射面积的最大化。本专利技术的有益效果：1、此模块的特点是空间利用率高、对空气阻力小、紫外光照射效果好、产生光生负离子能力强。2、本专利技术中产生的光生负离子是光触媒中的光生电子与空气中氧分子结合生成。由于二氧化钛半导体光触媒的禁带宽度非常大(3.2 eV),光生电子的还原性极强，所产生的负离子具有生物活性，能够有效中和人体中的氧化剂，起到医疗保健的作用。3、模块中的紫外灯开启后，光生负离子的浓度在数秒内可直接测出，一般为1000–3000 个/cm3。4、本专利技术的紫外光子散射技术中，具有较高的粗糙度和不规则性的散射面，且能被加热到较高温度。因此散射面能产生很强的二次紫外辐射，极大地提高了紫外线对半导体光触媒的照射强度，由此产生的光生负离子的浓度最高可达500万个/cm3。5、本专利技术同时利用翅片列阵产生的高浓度强氧化性光生空穴的能力，对甲醛等VOCs进行光催化降解处理。6、本专利技术净化模块利用简洁直观的设计构思和模块化结构实现了重大的应用功能，且制造成本低廉、使用维护方便，这些因素也构成了本专利技术光触媒模块巨大的产业化优势和市场竞争力。附图说明图1是本专利技术的立体结构示意图。图2是本专利技术的光触媒模块与紫外灯管及散射面直接的关系示意图。具体实施方式本专利技术具体揭示了一种具有散射面的高效光生负离子净化模块,将涂有半导体光触媒的翅片组合于支架上形成列阵式结构，通过优化翅片的数目和间距，可以在有限体积的列阵中光触媒翅片的面积最大化，保证了紫外光能够充分照射到翅片上的光触媒；同时，翅片列阵对风机产生气流的阻力较小，基于此特点，翅片列阵可配备风量大、能耗低、噪音低的风机。本专利技术中散射是固体表面的电子与入射紫外光子发生碰撞，从而产生二次紫外辐射的过程。所以散射面的表面粗糙度对散射效果起着关键作用。散射面的粗糙度和不规则性越高，则参与散射的有效面积和电子数目越多，对紫外线的散射效果越好。由于光触媒翅片列阵发射出光生电子，光生电子能迅速与空气中的氧气分子结合形成空气负离子而离开翅片表面。氧化性很强的光生空穴则一般位于光触媒翅片表面，若无还原性气体通过，则不易被消耗掉。这些累积的空穴导致翅片列阵带有局部正电场，能使位于其附近的金属散射面感应也带上正电荷，因此本专利技术中测到散射表面有高达0.005-0.2V的对地正电位。这些正电荷若不及时消除，将会阻碍光生电子和空穴的持续产生。因此若要获得高浓度的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有散射面的高效光生负离子净化模块，包括壳体，壳体两侧表面开设有进风口及出风口，其特征在于：所述壳体内设置有光触媒模块、设置于光触媒模块一侧的紫外灯组件及光散射组件，所述光触媒模块的另一侧设置有一风机；所述紫外灯组件置于光散射组件与所述光触媒模块之间；所述空气通过壳体的进风口进入依次经过风机、光触媒模块、紫外灯组件及光散射组件，通过壳体的出风口吹出；所述光散射组件呈曲面设置，且所述光散射组件具有粗糙散射面，所述散射面的粗糙度为40‑0.03μm，所述散射面的曲率为0‑1.0cm‑1；所述光触媒模块包括一支架及置于支架内的翅片，所述翅片在支架上呈阵列设置，相邻所述翅片之间设置有由翅片间隔形成的导流狭缝，所述翅片为片状，所述翅片包括一铝基材片状体及涂覆于铝基材片状体上的涂层，所述涂层内含有重量百分比为5‑95%的二氧化钛。

【技术特征摘要】
1.一种具有散射面的高效光生负离子净化模块，包括壳体，壳体两侧表面开设有进风口及出风口，其特征在于：所述壳体内设置有光触媒模块、设置于光触媒模块一侧的紫外灯组件及光散射组件，所述光触媒模块的另一侧设置有一风机；所述紫外灯组件置于光散射组件与所述光触媒模块之间；所述空气通过壳体的进风口进入依次经过风机、光触媒模块、紫外灯组件及光散射组件，通过壳体的出风口吹出；所述光散射组件呈曲面设置，且所述光散射组件具有粗糙散射面，所述散射面的粗糙度为40-0.03μm，所述散射面的曲率为0-1.0cm-1；所述光触媒模块包括一支架及置于支架内的翅片，所述翅片在支架上呈阵列设置，相邻所述翅片之间设置有由翅片间隔形成的导流狭缝，所述翅片为片状，所述翅片包括一铝基材片状体及涂覆于铝基材片状体上的涂层，所述涂层内含有重量百分比为5-95%的二氧化钛。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：谢贤宁，张顺中，林群，
申请(专利权)人：苏州容电储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32