本发明专利技术涉及一种用于对房间中的空气执行连续光催化净化的装置，所述装置优选地采用了墙板（１）的形式，其包括：一外部金属结构；用于输入被处理空气的开口（１１）；一内部金属构架（４），在该构架上安装了多个ＵＶＡ灯（３）；一光催化作用过滤器（２）；以及一用于将净化后空气排出的开口（１２）。本发明专利技术装置的特征在于：光催化作用过滤器包括至少一个金属栅格（２），其被含二氧化钛（ＴｉＯ↓［２］）的膜层覆盖着，其中的二氧化钛主要是锐钛相二氧化钛，从而增大了光催化剂被ＵＶＡ光线照射到的面积。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种空气净化装置，其以与二氧化钛接触时的多相光催化作用为工作原理，优选地是，该装置采用了墙板的形式。本专利技术还涉及由所述装置实施的空气简化方法。
技术介绍
作为对光致水分解现象的研究结果，从70年代起人们认识到了多相光催化作用。这种技术在于利用自然太阳光或人造UV光照源(λ＜400nm)对一半导体(通常是二氧化钛)执行照射。该半导体材料将发生激发，这将使价带的电子e-被激发到半导体的导带中(还原过程)。对应的空穴h+(氧化作用)将与吸附在半导体表面上的OH基团发生反应，以便于形成具有高氧化性的氢氧基OH。氢氧基能与有机分子-例如污染物发生反应，使得后者无机化，同时生成水和二氧化碳。光催化作用由于存在催化剂，所以能将该光致反应加速。由于在催化剂表面上光致反应是在处于不同相的两种环境的界面上发生的，所以该反应是多相性的。二氧化钛TiO2存在于不同的晶体形态中金红石、锐钛矿(anatase)、板钛矿、以及大量由高压形成的晶体相。只有金红石和锐钛矿的晶体形态表现出光催化活性。尤其是，在本专利技术的体系内，使用的是活性最强的锐钛矿，锐钛矿具有细长的四面体结构，并带有不规则的八面体氧结构。无论是在颜料和化妆品、还是在食品等物质中，二氧化钛都大量存在。因而，可利用其光活性来分解其表面上吸附的有机分子。因而，通过与二氧化钛接触而产生的多相光催化作用尤其被用来净化水，破坏污染物、杀虫剂、颜料、细菌，对农业和工业冲洗水执行去毒处理，净化空气(除臭、消除有毒气体)，以及作为自清洁剂，其中，自清洁剂被用在处于露天环境中的、并暴露在各种元素中的物体或建筑物上。现在已经出现了大量的带有光催化作用过滤器的空气净化和/或除臭装置，其中的某些装置还具有结构工程或建筑方面的功能，其中的光催化作用过滤器是以二氧化钛为基础的。在大多数情况下，这些专利技术所解决的问题是-优化对UV辐射的利用，例如通过优化光催化剂支撑体与照射灯之间的几何关系和布置关系，或者通过提高UV灯的效能而实现该效果，其中，对于后者的情况，针对UV灯的光催化效应而通过增设反射器来提高效能(例如可参见文献JP 09 084866、EP 993859、JP 2000 334448、JP 10249166、JP 2001 293336、JP 2002 295874、JP 2001 218820)；-增大可用来实现催化剂活性的光谱范围，例如在轻型光催化作用的应用场合中使用可见光(例如参见文献JP 2002 083511、JP 2002 035599)；-通过使照射灯易于更换而改善装置的维护性；-通过采用扁平照射灯或发光二极管(LED)、而不是传统的UV灯来提高装置的紧凑性(例如参见文献JP 2000 051332、JP 09 000941)。在大多数情况下，专利文件中的装置都设置有用于迫使空气循环流动的风扇，这可能使气流成为湍流态。但是，根据现有技术的装置很少或无助于满足如下的要求-将空气净化器结合到建筑元件中首先需要组件具有令人满意的结构机械性能，其次，需要在深度方面具有很高的紧凑性，由于要将UV灯布置在正确的定向上，这一点是难以实现的；-光催化作用过滤器能被UV照射到的表面达到最大；-优化装置内部空气的循环；-能调节装置外壁的温度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能克服现有技术中缺点的解决方案。本专利技术致力于设计一种能被结合到建筑物结构元件中的空气净化器，其中结构元件是指建筑物墙板层次上的元件。尤其是，本专利技术还致力于提供一种开环工作的空气净化器，从而能从居住空间的大气气氛中连续地清除污染物。本专利技术的第一目的涉及一种用于对居住房间的空气执行净化的、连续的光催化作用净化装置，该装置优选地采用了墙板的形式，其包括-一外部金属结构，其优选地是用钢材制成的；-位于墙板前表面下部的一个开口，其用于输入要被处理的空气；-一内部金属构架，在该构架上安装了一组UVA灯-即能发射波长在315-400nm范围内的紫外线辐射的灯；-一过滤器，其包括一支撑件，其被一膜层覆盖着，膜层中带有作为光催化剂的二氧化钛(TiO2)；-位于墙板前表面上部的一个开口，其用于将净化后的空气排出，装置内部的气流可确保能自然循环，或由至少一个风扇实现强制循环；其特征在于所述装置包括至少一个栅格，其是由覆盖有一膜层的多孔金属(métal déployé)制成的，膜层带有二氧化钛(TiO2)-主要是锐钛矿相的二氧化钛，从而增大了光催化剂被UVA光线照射到的面积。本专利技术优越于现有技术之处在于光催化剂过滤器的支撑件是由金属制成的，因而，与通常采用的纸质支撑件相反，其工作寿命是不受限制的。优选地是，根据本专利技术的环境空气净化装置被用来利用与二氧化钛接触时的光催化作用分解破坏挥发性的有机化合物-例如烷烃、醇类、醛类、酮、芳香烃、以及萜烃。更一般而言，该装置将被以结构元件或装饰性元件的形式应用在建筑行业中，其中的元件例如是墙板、隔断墙、地板、天花板、活动天花板等。具有外部金属表面的结构元件最好能与所有类型的装饰层相适配，涂饰层例如是石膏、油漆、壁纸等。作为一个优点，外部金属结构或者是用光亮退火(recuit brillant)不锈钢等钢材制成的，或者是在其内表面上覆盖一个薄层，该薄层对于波长小于400nm的光线的反射率大于90％。上述方案首先是增大了受到照射的总表面，其次提高了过滤器单位表面积所吸收的能量，这些效果的优点上能显著降低所需的照射功率，因而可减小发热和工作成本，归根结底是优化了效率。根据本专利技术一种优选的实施方式，外部结构前表面的宽度至少为1.5米，优选地是2米，用于输入空气和排出空气的开口为宽度相等的缝隙的形式，且它们的宽度略小于前表面的宽度，而它们的高度大于3cm，优选地是等于5cm。优选地是，所述开口所处位置距离所述前表面的底端和顶端至少为10cm，更为优选地是5cm。本专利技术一个重要的特征在于被多孔金属扩大了的表面，其中的多孔金属优选地是钢丝网，其上覆盖有光催化剂，该多孔金属的总网眼表面(Ssteel)都被TiO2膜层覆盖着，但网眼厚度上的表面例外，即Ssteel=]]>式中LDmesh、SDmesh、stmesh分别指代网眼的长对角线、短对角线、以及网眼的股条。为了进一步扩大该优点，对网眼进行选择，以减小网眼物理表面(Ssteel)与其总表面(Smesh)之间的比值(ssteel)ssteel=SsteelSmesh=4LDmeshSDmeshSsteel]]>所述比值优选地是1/3。根据本专利技术优选的实施方式，格栅在垂直方向上由一些固定件保持着，这些固定件只位于格栅的周边上，UVA灯被布置成沿墙壁的宽度方向以三个为一组，风扇属于被设定为90°角的切向流类型，其位于墙壁的顶部，风扇的数目被选择为可确保居住房间中空气的更新量至少为30m3/小时/人。根据本专利技术的又一优选实施方式，空气净化装置可采用柱筒的形式，其横截面为圆形、矩形、或正方形，且柱筒具有至少一根沿其轴线布置的UVA发光管，发光管被覆盖有光催化性TiO2的多孔金属包围着，柱筒内表面的反射率大于90％。该实施方式更是专用于在导管中对空气进行净化或清除污染物。本专利技术的第二个目的涉及一种用于优化上述空气净化元件尺寸设计的方法，该方本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于对居住房间的空气执行连续的光催化净化的装置，该装置优选地呈现墙板（１）的形式，其包括：－一外部金属结构，其优选地用钢材制成；－一开口（１１），其用于输入要被处理的空气，所述开口（１１）位于所述墙板前表面（１０）的下部； －一内部金属构架（４），在该构架上安装一组ＵＶＡ灯（３）；－一过滤器（２），其包括一支撑件，所述支撑件被一膜层覆盖，该膜层中带有光催化性的二氧化钛（ＴｉＯ↓［２］）；－一开口（１２），其用于将净化后的空气排出，该开口（ １２）位于所述墙板前表面（１０）的上部，在所述装置内的空气流动由自然循环保证，或由至少一个风扇（５）实现的强制循环保证；其特征在于：所述装置包括至少一个栅格（２），所述栅格（２）由覆盖有一膜层的多孔金属制成，该膜层包含二氧化钛（Ｔｉ Ｏ↓［２］）－－主要是呈锐钛相的二氧化钛，用于增大由ＵＶＡ光线照射到的光催化剂面积。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：L热龙，R维南德，L德比，
申请(专利权)人：阿塞洛法国公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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