封闭空间内空气质量监测及净化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种封闭空间内空气质量监测及净化装置，包括由光触媒模块、置于光触媒模块上侧面上方的紫外光模块、置于光触媒模块侧面的风扇，其特征在于，光触媒模块置于相互平行的前板与后板之间；紫外光模块、风扇与一个监测与控制模块的控制输出端相连接，该监测与控制模块的输入端则与一个空气探测模块相连接，空气探测模块由安装在后板里面的气体传感器组成，气体传感器至少包括两个，分别用于探测甲醛、氧气的浓度；前板外面设有显示器与监测与控制模块的显示输出端相连接，所述监测与控制模块置于光触媒模块与后板之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可以监测封闭空间(如装修的居室或汽车)内空气质量(甲醛、氧气等)，并根据监测值进行基于光触媒作用的空气治理的装置。
技术介绍
以光触媒原理进行室内空气治理是一个非常重要的空气净化技术，目前已有较多的专利报道和产品，光触媒方式通常采用金属、塑料等材料，结构为薄板状、滤网状，光触媒通过颗粒、喷涂等方式形成具有大比表面积的光触媒结构，然后在紫外灯的作用下产生光触媒作用对空气进行治理，可以进行有机气体如甲醛、苯的降解。黄嘉宏等人提出的一种光触媒空气净化设备，包括风扇及光触媒净化模块，风扇提供气流，光触媒净化模块包括多个光源、多个第一光触媒滤网、以及多个第二光触媒滤网，第一光触媒滤网平行设置于光源的周围，并与气流方向垂直，而多个第二光触媒滤网以垂直于第一光触媒滤网的方式设置于该光源的周围，并与该气流方向平行(中国专利文献“200710002295.6”)。龚楚清等人则给出了一种3 IOnm TiO2纳米晶光触媒涂料的制备方法，该方法可以获得3-10nm 二氧化钛纳米晶光触媒涂料，但并没有给出如何在薄板或其他结构上形成稳定纳米薄膜的方法(中国专利文献“200410013303.3”)。平R纯治等人专利技术了一种光触媒体净化装置，其光触媒由氧化钛组成，呈多孔，由反应溅射制备，氧化钛由成膜速度、溅射压力、基板温度、氧分压等参数确定(中国专利文献“02821432.3”)。而林明耀则采用在各种膜片上面，单面，双面涂覆胶粘物固定氧化钛颗粒材料，形成光触媒杀菌膜片(中国专利文献“3141920.8”)。其构造简单，费用低，但涂胶会降低纳米薄膜质量的一致性，切胶的老化及对氧化钛表面的覆盖作用均会降低光触媒空气过滤的效果O在目前的相关的光触媒结构制备方法中，均以颗粒状的方式通过一定的涂层沉积方法，形成表面涂层，如胶粘的方式。而氧化钛颗粒则通过机械方式形成，尺度在亚微米级，其比表面积还可以进一步提高。如果能够降低颗粒度，将可明显提高光触媒结构的比表面积，从而提闻光触媒的转换效率。现有的室内空气净化装置均是单独的空气净化装置，装置的工作与否与空气中的有毒有害气体的浓度并不相关，也就是说，即使空气中的甲醛超过已经设定的最高值，进入危险的状态，装置除正常工作外，并没有提醒使用者采取进一步的措施；另一方面，即使空气中有毒有害气体浓度非常低，净化装置的紫外灯与风扇仍在工作，这时会无谓地消耗能量，同时也会产生噪音。在被检测及治理的空气中，两种气体浓度对人的健康至关重要，一种是典型的有害气体-甲醛，另一种是氧气。对甲醛来说，使其浓度越小越好，而氧气浓度越大越好，这将保证室内的无害与舒适。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种居室或汽车内空气监控装置，特别是根据甲醛浓度的监测值自动启动净化控制部分是否工作，从而节约装置的电源消耗、减小装置的噪音；同时实现降低甲醛浓度，相对提高氧气浓度。为达到以上目的，本专利技术是采取如下技术方案予以实现的:一种封闭空间内空气质量监测及净化装置，包括由多块纳米氧化钛金属薄板组成光触媒模块、置于光触媒模块上侧面上方的紫外光模块、置于光触媒模块右侧面或左侧面的风扇，其特征在于，所述光触媒模块置于相互平行的前板与后板之间，光触媒模块的前面相对前板的里面，光触媒模块的后面相对后板的里面，所述紫外光模块、风扇与一个监测与控制模块的控制输出端相连接，该监测与控制模块的输入端则与一个空气探测模块相连接，该空气探测模块由安装在后板里面的气体传感器组成，气体传感器至少包括两个，分别用于探测甲醛、氧气的浓度；前板外面设有显示器与监测与控制模块的显示输出端相连接，所述监测与控制模块置于光触媒模块与后板之间。上述方案中，所述光触媒模块由多层具有纳米TiO2涂层的金属薄板相互平行叠落连接而成，金属薄板面与面之间留有缝隙，使得每层金属薄板表面都能被紫外光模块发出的紫外线照射到，同时使空气能够在每层金属薄板表面流动和交换。所述金属薄板上纳米TiO2涂层为几十纳米厚的氧化钛颗粒薄膜，通过溶胶-凝胶制备工艺沉积而成，其氧化钛颗粒粒径不超过30纳米。所述监测与控制模块包括单片机、两路滤波放大及A/D转换电路，甲醛气体传感器、氧气传感器的监测信号分别通过一路滤波放大电路和A/D转换电路输入到单片机，单片机进行处理后，通过第一驱动电路输出显示驱动信号给显示器；同时单片机根据监测信号的变化，通过一个信号调理电路输出光控制信号至紫外光模块；并通过第二驱动电路输出风扇驱动信号，控制风扇电机启动与终止。单片机还可以通过第二驱动电路输出报警信号至报警装置，在被监测甲醛浓度超出安全范围时进行声光报警。所述紫外光模块为一个管式紫外灯，长度与光触媒模块的边长相匹配，其发出的紫外线波长为358-400纳米。本专利技术的优点是，结合室内气体监测与室内气体治理为一体，能够根据监测气体的情况，进行空气治理装置功耗元件的开启与关闭，使室内的甲醛、氧气等气体浓度始终保持在安全的领域。如果空气治理部分已超出了气体治理能力，则给出监测与控制警报，提醒使用者采取其他室内气体改善的措施。附图说明图1为本专利技术装置的结构示意图；图中:1、后板；2、监测与控制模块；3、紫外光模块；4、光触媒模块；5、前板；6、显不器；7、气体传感器；8、风扇。图2为图1装置的电路原理框图；图3为图1装置中的光触媒模块结构示意图；图4为图3光触媒模块中的单片光触媒金属薄板板上氧化钛颗粒排列的显微照片;图5为图1装置中监测与控制模块的电路原理框图。图中:10、11、传感器监测信号(分别为甲醛、氧气两个传感器)；12、紫外灯控制信号；13、显示器驱动信号；14、风扇及其它附件驱动信号。具体实施例方式如图1所示，以室内(包括典型的装修居室)空气监测与控制需求为例，一种空气质量监测及净化装置，主要功能模块有四部分:一部分包括光触媒模块4，由多块纳米氧化钛金属薄板组成；一部分是紫外光模块3 ;—部分是监测与控制模块2 ;最后一部分为空气探测模块，由安装在后板I里面的气体传感器7组成，气体传感器7至少包括两个(分别用于探测甲醛、氧气)。光触媒模块4置于相互平行的前板5与后板I之间，前板5外面安装有显示器6(LCD显示屏)连接监测与控制模块。光触媒模块的前面相对前板5的里面；光触媒模块的后面相对后板I的里面。监测与控制模块置于光触媒模块与后板之间。紫外光模块3置于光触媒模块上侧面的上方，保证紫外光能照射到光触媒模块每一块金属薄板的氧化钛颗粒面上。除上述的基本模块外，该装置还带有风扇8置于光触媒模块4的右侧面(或左侧面)，风扇配合紫外光模块的工作，当紫外光模块开始工作时，风扇工作，使空气能够进入到光触媒反应的表面上，以保证光触媒模块氧化钛金属薄板缝隙间的空气流动和交换。如图2所示，图1装置的工作原理是这样的，空气探测模块用来监测室内空气中的甲醛、氧气的含量及变化情况，可以由甲醛气体传感器与氧气传感器监测，传感器均采用低功耗的电化学气体传感器，的浓度范围能够覆盖室内、车内气体变化的需求，可根据要求作调整。气体传感器为单电源供电，通过线缆与监测与控制模块连接，在监测与控制模块中通过滤波、放大电路后，通过A/D转化模块变成数字信号。监测与控制模块由单片机、辅助电路等组成，具有显示、报警功能，它通过驱动显示器6可实时显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封闭空间内空气质量监测及净化装置，包括由多块纳米氧化钛金属薄板组成光触媒模块、置于光触媒模块上侧面上方的紫外光模块、置于光触媒模块右侧面或左侧面的风扇，其特征在于，所述光触媒模块置于相互平行的前板与后板之间，光触媒模块的前面相对前板的里面，光触媒模块的后面相对后板的里面，所述紫外光模块、风扇与一个监测与控制模块的控制输出端相连接，该监测与控制模块的输入端则与一个空气探测模块相连接，该空气探测模块由安装在后板里面的气体传感器组成，气体传感器至少包括两个，分别用于探测甲醛、氧气的浓度；前板外面设有显示器与监测与控制模块的显示输出端相连接，所述监测与控制模块置于光触媒模块与后板之间。

【技术特征摘要】
1.一种封闭空间内空气质量监测及净化装置，包括由多块纳米氧化钛金属薄板组成光触媒模块、置于光触媒模块上侧面上方的紫外光模块、置于光触媒模块右侧面或左侧面的风扇，其特征在于，所述光触媒模块置于相互平行的前板与后板之间，光触媒模块的前面相对前板的里面，光触媒模块的后面相对后板的里面，所述紫外光模块、风扇与一个监测与控制模块的控制输出端相连接，该监测与控制模块的输入端则与一个空气探测模块相连接，该空气探测模块由安装在后板里面的气体传感器组成，气体传感器至少包括两个，分别用于探测甲醛、氧气的浓度；前板外面设有显示器与监测与控制模块的显示输出端相连接，所述监测与控制模块置于光触媒模块与后板之间。2.如权利要求1所述的封闭空间内空气质量监测及净化装置，其特征在于，所述光触媒模块由多层具有纳米TiO2涂层的金属薄板相互平行叠落连接而成，金属薄板面与面之间留有缝隙，使得每层金属薄板表面都能被紫外光模块发出的紫外线照射到，同时使空气能够在每层金属薄板表面流动和交换。3.如权利要求2所述的封闭空间内空气质...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海容，孙全涛，李剑，陈敏，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：