用于净化周围空气和表面的方法及设备技术

本发明专利技术描述了一种具有净化单元的空气和表面净化设备，其中净化单元被构造成在不使用额外的紫外线灯泡的情况下在光催化表面实现光催化反应的最大化。该净化单元围绕单个紫外线灯泡放有至少三个光催化表面，使得这些光催化表面基本包围紫外线灯泡，并且被从紫外线灯泡中发出的紫外光饱和。由于这些光催化表面饱和，因此光催化表面上的潜在的光催化反应完全实现。换句话说，所实现的光催化反应达到最大。由于净化单元使得所实现的光催化反应最大化，因此净化单元使得光催化表面和净化单元本身的净化能力达到最大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于净化周围空气和表面的方法及设备。更具体地，本专利技术涉及利用光催化反应去除周围空气和表面中的有机污染物的方法及设备。
技术介绍
图1示出了现有技术一部分的常规空气净化装置的横截面图。该常规净化装置包 括紫外线灯泡01、第一基体02和第二基体03。第一基体02和第二基体03分别包括宽度 W。pa和朝向紫外线灯泡01的光催化表面04。当紫外线灯泡01发射紫外光时，在第一基体 02和第二基体03的光催化表面04上发生光催化反应。参与光催化反应的空气被氧化，并 且因此得到净化。常规净化装置的局限性在于第一基体02和第二基体03上的潜在的光催化反应 未完全实现。更具体地，紫外线灯泡01和各基体之间的位置关系使得紫外线灯泡01与第 一基体02和第二基体03中的每一个的光催化表面04的最外侧部分05之间的距离d。pa大 到光催化表面04的最外侧部分05上的紫外光照射量不足以使光催化表面04饱和的程度。 当光催化表面04未饱和时，所实现的光催化反应未达到最大。因此，只有光催化表面04的 最中心部分06承受了足以使所实现的光催化反应最大化的紫外光。因此，利用常规净化装 置来产生特定的光催化反应需要比必需量更多的光催化表面04。换句话说，常规净化装置 的光催化表面04的一部分被浪费，因而潜在的光催化反应也被被浪费了。另一种常规净化装置通过以下方式解决了上述局限性，即沿第一基体02和第二 基体03的宽度Wepa部署额外的紫外线灯泡01，使得光催化表面04的最外侧部分05承受足 以实现光催化反应最大化的紫外光。然而，增加额外的紫外线灯泡01增加了单件装置的部 件数、功耗和发热量。因此，需要一种使得在给定光催化表面上实现的光催化反应最大化、 同时不增加发射紫外光的设备。
技术实现思路
根据本专利技术的各种特征，提供了一种具有净化单元的空气和表面净化设备，其中 净化单元被构造成在不使用额外的紫外线灯泡的情况下使光催化表面上实现的光催化反 应最大化。该净化单元包括单个紫外线(UV)灯泡和至少三个基体，这些基体中的每一个均 具有光催化表面。这些基体被设置在UV灯泡周围，使得这些基体基本包围UV灯泡，并且每 个光催化表面均朝向UV灯泡。这些基体还被设置成各光催化表面的最外侧部分与UV灯泡 之间的距离使得各基体的整个光催化表面都被UV灯泡发出的UV光饱和。当整个光催化表面饱和时，光催化表面上的潜在的光催化反应完全实现。因此，对于给定的组合光催化表面 积，该净化单元使光催化反应最大化。该净化设备还包括接收净化单元的壳体。壳体将周围空气吸入壳体内，使空气循 环通过净化单元以使空气参与光催化反应，然后将空气排出壳体。当空气参与光催化反应 时，空气被氧化，因此有机污染物从空气中被除去，使得空气得到净化。因此，净化设备将周 围空气净化。由于净化单元使实现的光催化反应最大化，因此它使得净化单元的净化能力 最大化。附图说明通过结合附图阅读对本专利技术的下列具体描述，本专利技术的上述特征将得到更清楚地 理解，在附图中图1示出了现有技术一部分的常规空气净化装置的横截面图；图2示出了根据本专利技术的各个特征的净化设备的一个实施例；图3示出了图2的净化设备的替换视图；图4示出了根据本专利技术的各个特征的净化设备的净化单元的一个实施例；图5示出了图4的净化单元的基体的一个实施例；图6示出了图4的净化单元的横截面图，其描绘了净化单元的基体和UV灯泡的配 置；图7示出了图2的净化设备的背面；以及图8示出了图7的净化设备的横截面图，其描绘了通过净化设备的气流。 具体实施例方式本专利技术提供了一种具有净化单元的空气和表面净化设备，所述净化单元被构造成 在不使用额外的紫外线灯泡的情况下使得在光催化表面实现的光催化反应最大化。该净化 单元围绕单个紫外线灯泡放有至少三个光催化表面，使得这些光催化表面基本包围紫外线 灯泡，并且被从紫外线灯泡中发出的紫外光饱和。由于这些光催化表面饱和，因此光催化表 面上的潜在的光催化反应完全实现。换句话说，所实现的光催化反应达到最大。由于净化 单元使得所实现的光催化反应最大化，因此净化单元使得光催化表面和净化单元本身的净 化能力达到最大。在图2中用10总体示出了根据本专利技术的各个特征构造的净化设备的一 个实施例。图2的净化设备10包括壳体12，其限定了空气出口 14和空气入口 16。在所示实 施例中，壳体12限定有位于空气出口 14处的前端栅网20和位于空气入口 16处的侧面栅 网22。另外，在所示实施例中，壳体12在壳体12的每个侧面上均限定有空气入口 16和侧 面栅网22(参见图3)。本领域技术人员将认识到空气出口 14和空气入口 16中的每一个 的数量和位置均可发生变化，同时不脱离本专利技术的范围或精神。净化设备10经由空气入口 16将空气吸入壳体12，并且经由空气出口 14将空气排出壳体12，使得空气循环通过壳体 12。在一个实施例中，壳体12包括马达驱动的风扇，以便净化设备10使空气循环通过壳体 12。应注意可以使用马达驱动的风扇之外的设备来使空气循环通过壳体12，同时不脱离 本专利技术的范围或精神。壳体12还包括功率源(未示出)，诸如电池或AC电源，以给净化设备10的电子部件提供电能。图2的净化设备10包括用户接口 18，其在所示实施例中包括 由按钮构成的控制台。本领域技术人员将认识到可以使用所示用户接口 18之外的用户接 口 18，同时不脱离本专利技术的范围或精神。另外，应注意净化设备10不必包括用户接口 18， 而仍然落在本专利技术的范围和精神内。图4示出了根据本专利技术的各个特征的净化单元24的一个实施例。在所示实施例 中，净化单元24包括单元框架26，其包括帽盖28、底部30和框架结构32。底部30包括电 触点36，并限定了单元空气入口 34，还限定了锁定机构52。净化单元24还包括紫外线(UV) 灯泡38、电耦合器40和至少三个基体42。单元框架26与基体42相配合，使得单元框架26 和基体42限定容纳UV灯泡38的单元空腔。UV灯泡38的纵向长度Luvb近似等于各基体42 的长度Lm。UV灯泡38发射紫外光。在一个实施例中，UV灯泡38为在IOOnm和367nm之间 具有高通量的广谱灯泡。在一个实施例中，UV灯泡38包括碳化物灯丝，并且利用氩气和汞 制成。在一个实施例中，UV灯泡38发出IOOnm和180nm之间的UVX辐射。当容纳于单元空腔内时，UV灯泡38被设置成其电触点62与底部30上的电触点 36电连接。电触点36电连接电耦合器40，使得UV灯泡38电连接电耦合器40。另外，如随 后在图7中示出的那样，电耦合器40电连接壳体12的电源，以便电源给UV灯泡38提供操 作功率。本领域技术人员将认识到UV灯泡38可以借助除电触点62和电触点36之外的 方式电连接电耦合器40，同时不脱离本专利技术的范围或精神。例如，在一个实施例中，UV灯泡 38永久性地直接硬接线在电耦合器40上，使得电触点62和电触点36不是净化单元24的 一部分。图5示出了根据本专利技术的各个特征的基体42之一的一个实施例。各基体42分 别包括多个相接的近似平行的中空元件64。在所示实施例中，各基体42分别包括多个相 接的平行的细长管状元件。在一个实施例中，基体42由刚性塑料(诸如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于由净化设备接收的净化单元，所述净化单元包括：单元框架，其具有单元空气入口，该单元空气入口允许空气进入所述单元框架；单个紫外线灯泡，其发射紫外光，所述紫外线灯泡被设置在所述单元框架内；至少三个基体，所述单元框架围绕所述紫外线灯泡放置所述基体，使得所述基体基本包围所述紫外线灯泡，所述基体中的每一个均具有光催化表面，所述光催化表面暴露在紫外光下以便在所述基体中的每一个的光催化表面上发生光催化反应，所述单元框架关于所述紫外线灯泡放置所述基体以使所述基体中的每一个的光催化表面上的潜在的光催化反应完全实现，经由单元空气入口进入所述单元框架的空气参与光催化反应，所述单元框架内的空气经由所述基体离开所述单元框架。

【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：詹姆士诺马克，尼尔莫里斯，艾伦约翰斯顿，
申请(专利权)人：沃拉娜有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]