一种光催化活性剂发生装置及采用该装置的空气净化器和发动机制造方法及图纸

一种光催化活性剂发生装置，包括光催化网和紫外线灯，所述光催化网由靠近紫外线灯的至少一层多孔基材和外层远离紫外线灯的空白的多孔金属网充分接触、层叠复合而成，所述基材上载有光催化剂。采用复合网，可降低电子和空穴的复合率，增大了产生的活性剂的量，因此提高了空气净化的效率。进一步采用两端敞口的光催化网，循环风量的增加，加大了单位时间内空气污染物与活性剂相互作用的量，进一步提高空气净化的效率；集成化的光催化活性剂发生装置，使空气净化器的开发和生产模块化，并容易实现产品系列化，既经济又实用。可在空气净化器以及发动机的空气过滤器的气流通道上设置所述光催化活性剂发生装置。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光催化活性剂发生装置及采用该装置的空气净 化器和发动机，该光催化活性剂发生装置包括光催化网和紫外线灯。
技术介绍
光催化净化技术作为空气净化技术，近年来得到迅速发展。国内生 产的纳米二氧化钛光催化剂已达到令人满意的水平。现有光催化空气净化的主流方案是在多孔材料如泡沫镍网、不锈钢网、蜂窝状活性炭网 等基材的表面以喷涂、浸泡等方式加载纳米二氧化钛光催化剂，制成光 催化网；以波长小于400腦的紫外线灯(如254腦杀菌灯)、LED紫外线 发光二极管等作为光源。当光源发出的光子"轰击"光催化网上的二氧 化钛时，二氧化钛内部的电子产生跃迁从而产生"电子——空穴'，对。 电子和空穴分别与氧分子和水分子发生还原反应和氧化反应(简称光催 化反应)分别生成具有强氧化能力的物质一一活性氧(02—)和羟基( OH), 在这里，将光催化所产生的活性氧和羟基统称为活性剂。活性剂能快速 分解空气中的污染物(微生物和有害气体)，最终生成水和二氧化碳或其 它对人体无害的无机物。现有光催化空气净化器就是应用上述原理，由循环风机带动空气流经光催化网，净化空气中的污染物。产生活性剂的"量"以及单位时间内空气污染物与活性剂相互作用的"量"决定净化 效率。为了获得更多的活性剂，通常是采用大比表面积的基材(如更小 孔径的泡沫镍网)作为光催化剂的载体，结果是风阻大幅度提高，由于 空气净化器内的气流通道是唯一的，在不加大风机功率的情况下，流经 光催化网的空气流量明显减少，净化效率得不到应有的提高。同时，也 增大了空气净化器的噪声，另一方面，还加速了灰尘在光催化网上积聚， 大大缩短光催化网的使用寿命。2007年10月3日公告的、公告号为CN200954261Y的中国专利公开 了 一种封闭结构的光催化空气净化装置，主要由光催化网和紫外线灯管 构成，光催化网覆盖在设定形状的支架表面，形成一个封闭的空间结构， 紫外线灯管设置在所述的空间结构内部。该光催化网仅仅由一层涂附有 二氧化钛光催化剂的泡沫镍构成，电子和空穴的复合率较高，影响净化 效率。另外，所需处理的空气完全经过封闭的光催化网，风阻较大，为 了提高空气透过率，则需加大风机的功率，这样会造成更大的噪声。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种能降低电子与空穴的复合 率以提高空气净化效率的一种光催化活性剂发生装置，本技术还提 供一种采用该光催化活性剂发生装置的空气净化器，本技术还提供 一种釆用该光催化活性剂发生装置的发动机。为解决上述问题，本技术提供一种光催化活性剂发生装置，包 括光催化网和紫外线灯，其特征在于，所述光催化网由靠近紫外线灯的至少 一层多孔基材和外层远离紫外线灯的空白的多孔金属网充分接触、 层叠复合而成，所述基材上载有光催化剂。所述基材为三维网状结构泡沫金属、或金属丝网、或蜂窝状活性碳网、或为上述三种多孔基材的任意组合；外层为空白金属丝网。所述光催化网的基材为一层三维网状结构泡沫镍，外层为空白的不4秀钢丝网。所述装置还包括支座，所述光催化网弯曲成拱形，底端敞口，并以 底端的两边安装在支座上，拱形光催化网的两端也敞口，为进气口端和 出气口端，所述紫外线灯连接在支座上，并置于光催化网的拱形空间内。所述光催化网弯曲成U形或弧形；所述支座包括两个灯座，以及连 接在两个灯座之间的反光灯罩；所述光催化网底端的两边连接在灯罩的两侧边。所述光催化网的出气口端外侧间隔设有阻挡气流直线通过的挡板。 所述挡板的形状和大小与所述出气口端截面相适应；所述挡板的下 端连接在支座上。所述紫外线灯为波长小于400腿的紫外线灯，或者为LED紫外线发 光二极管，所述波长小于400nm的紫外线灯采用"罗耶"电路结构的电 子镇流器。所述空气净化器的气流通道上设有所述光催化活性剂发生装置。 所述发动机的空气过滤器的气流通道上设有所述光催化活性剂发生装置。本技术的有益效果在于，由于采用了至少两层多孔材料网充分6接触、层叠复合而成的光催化网，外层的多孔金属网拓广了光催化网上 电子迁移的途径，降低电子和空穴的复合率，增大了产生的活性剂的量， 因此提高了空气净化的效率。同时，复合还提高了光催化网的整体强度。当采用内层涂附有光催化剂的三维网状结构泡沫镍和外层的空白不 锈钢网组成光催化网，成本较低。进一步技术方案中，提供了将光源和光催化网集成化的方案，使空 气净化器的开发和生产模块化，并容易实现产品系列化，既经济又实用。 光催化网两端敞口，风阻减小，循环风量增加，单位时间内空气污染物与活性剂相互作用的量相应增加；空气流量加大，不必采用大功率风机， 避免了大的噪音，也有利于空气净化器的产品小型化；同时，减緩了灰尘在光催化网上的聚积，延长了光催化网的4吏用寿命。在该装置的光催化网出气口端间隔一定距离设置一个挡板，该挡板 阻挡气流自光催化网的进气口向出气口方向直线通过，挡板改变了空气 流经光催化网的方式，调节气流通道各处的压力和控制流量，促使气流 更多地透过光催化网，尽量多地产生活性剂，以进一步提高净化效率。采用本技术的光催化活性剂发生装置的空气净化器，相应具有 上述有益效果，实验证明，在相同紫外线灯功率、相同光催化网面积、 相同风机的条件下，本技术的空气净化器净化效率提升显著，是
技术介绍
的空气净化器的3倍以上，光催化网使用寿命延长4倍。对于采用该光催化活性剂发生装置的发动机而言，由于空气过滤器 内更多活性氧的产生，燃料燃烧速度变快，做功能力提高，燃烧彻底， 燃油的利用率提高，尾气有害成分的排放减少，因而提高了发动机的效率，还减少了环境污染。实验结果表明，将该光催化活性剂发生装置应用在长安牌SC6331A汽车发动机上，车辆才是速显著改善，0~80公里/小 时之间发动机输出扭矩增加10% ~30%，综合油耗由7.7升/100公里降 为7. 1升/100公里，尾气有害成分降低10%左右。另外，本技术的光催化活性剂发生装置不涉及活动零部件、不 涉及在空气中高压放电，可靠性高、不产生臭氧。其使用寿命视紫外线 灯的使用寿命而定，国产冷阴极石英管紫外线灯的使用寿命已可达2万 小时，所以，该光催化活性剂发生装置安全、可靠、使用寿命长，成本 低廉，经济实用。应用集成化的光催化活性剂发生装置在空气净化器上， 不仅可提升空气净化器的整体性能，还对缩短空气净化器的开发和生产 周期，以及产品标准化，降低生产成本有积极的现实意义。发动机采用 该光催化活性剂发生装置时，无需改变发动机原有的结构。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明图l是光催化活性剂发生装置的外形主视图。图2是光催化活性剂发生装置的外形左视图。图3是附图说明图1的A-A剖视图。图4是图2的B-B剖视图。图5是图1的C-C剖视图。图6是光催化活性剂发生装置的部件分解立体图。 图7是紫外线灯电子镇流器的电路图。8图8是光催化活性剂发生装置用于空气净化器上的示意图。 图9是光催化活性剂发生装置用于发动机的示意图。具体实施方式如图1 ~ 6所示是本技术的光催化活性剂发生装置100，包括光 催化网10,紫外线灯20,灯罩30，灯座40、 60,挡板50，所述灯罩30 和灯座40、 60构成支座。对于不同的应用场合，支座结构将作相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光催化活性剂发生装置，包括光催化网和紫外线灯，其特征在于，所述光催化网由靠近紫外线灯的至少一层多孔基材和外层远离紫外线灯的空白的多孔金属网充分接触、层叠复合而成，所述基材上载有光催化剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马骧彬，
申请(专利权)人：马骧彬，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]