一种光能氧负离子发生装置制造方法及图纸

一种光能氧负离子发生装置，包括光源组件(10)、导电组件(20)和支撑、固定前者的支撑件(30)，所述光源组件(10)置于所述导电组件(20)的一侧，由紫外线发光器件(11)和电源(12)组成。所述紫外线为波长小于400nm的光波。所述导电组件(20)由导电体和覆盖在该导电体两个相对的面或区域上的二氧化钛薄膜层构成，具有三个功能区：受光区(21)、阻光区(22)和自然区(23)。所述受光区(21)的二氧化钛工作在光催化状态。所述自然区(23)的二氧化钛工作在自然作用状态。该装置通过使受光区和自然区的二氧化钛工作在不同的状态，在两个区之间形成电场，从而使电子和空穴的复合有序化，大幅度提高了氧负离子的产率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及应用光能氧负离子发生装置的仪器、设备和装置等。具体地说有空气调节设备、空气净化设备、冰箱、负离子发生器、杀菌装置、促进燃烧装置等。
技术介绍
二氧化钛具有对氧气敏感的特性，即在常温条件下，当氧分子与二氧化钛分子接触时，氧分子便能夺走二氧化钛分子内的电子，氧分子带负电成为氧负离子，失去电子后的二氧化钛分子的晶格结构发生变化，表现为电阻值的变化。失去电子的二氧化钛晶格是不稳定的，易于还原，容易从外界获得电子，恢复原来的晶格结构。利用这一特性，二氧化钛可作为氧传感器的材料。二氧化钛氧传感器已广泛应用在汽车上，证明二氧化钛对氧气的反应是快速的，且性能稳定。二氧化钛光催化反应是利用紫外线光照射二氧化钛分子，使二氧化钛分子内的电子跃迁产生光生电子-空穴对，在氧分子和水分子的参与下进行的，结果氧分子与光生电子结合形成氧负离子，水分子被光生空穴夺去电子生成氢氧自由基，失去电子后的二氧化钛分子得到复原。由于二氧化钛光催化存在光生电子-空穴对复合的问题，使得氧负离子的产出率低下，即使有氢氧自由基的协同作用，它在治理空气有害气体污染方面仍是效果不理想，未能真正实用化。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种光能氧负离子发生装置，利用电子和空穴复合的特性、二氧化钛对氧气敏感的特性，以及光子快速高效的特性，通过设置作为二氧化钛载体的导电体的结构，使导电体两个相对的面或区域上所覆盖的二氧化钛分别工作在光催化和与氧气自然作用的不同状态，使电子和空穴的复合有序化，从而大幅度提高氧负离子的产率，克服现有技术的不足。为了解决上述问题，本专利技术提供一种光能氧负离子发生装置，包括光源组件10、导电组件20和支撑、固定前者的支撑件3 0，其特征在于，所述光源组件10置于所述导电组件20的一侧，由紫外线发光器件11和电源12组成。所述紫外线为波长小于400nm的光波。所述导电组件20由导电体和覆盖在该导电体两个相对的面或区域上的二氧化钛薄膜层构成，具有三个功能区:受光区21、阻光区22和自然区23。所述受光区21的二氧化钛工作在光催化状态。所述自然区23的二氧化钛工作在自然作用状态。所述自然作用状态是指二氧化钛分子直接与空气中的氧分子起作用，该作用不受外界因素的影响，或者受外界因素的影响不明显。所述导电体为金属平板。所述导电体为泡沫金属网。所述导电体为由两层泡沫金属夹一层通气、导电但不透光的材料所组成。所述泡沫金属为泡沫镍。所述二氧化钛薄膜层为由纳米二氧化钛形成。所述通气、导电但不透光的材料为活性碳纤维。本专利技术的有益效果如下:本专利技术利用了电子和空穴复合的特性、二氧化钛对氧气敏感的特性、光子快速高效的特性，结合二氧化钛的载体的材质和结构，使氧负离子的产出率得到大幅度提高。现有技术无法解决光生电子-空穴对复合这一制约光催化实用化的技术瓶颈问题，这使得二氧化钛光催化难以得到推广使用。现有技术揭示了二氧化钛作为能量转换的介质，将光能转换成化学能，其过程伴随着光生电子-空穴对的复合。光生电子-空穴对的复合包括直接复合和间接复合，其复合过程呈无序状态。如果将光催化过程中光生电子-空穴对的复合加以引导，使其转化为有用行为，则光生电子-空穴对复合这一制约光催化实用化的技术瓶颈问题有望得到解决。假设一个导电体的两个相对的面上覆盖着二氧化钛薄膜层，其中的一个面用波长小于400nm的紫外线光照射，在光子的作用下，该面上的二氧化钛分子内的电子会产生跃迁，出现大量的光生电子形成富电子区；另一个面不受紫外线光照射，只是和空气接触，则空气中的氧分子会夺走二氧化钛分子内的电子，在该面上出现大量的空穴从而形成富空穴区。富空穴区的形成是二氧化钛分子与氧分子相互作用的必然结果。这样，富电子区的光生电子便会向富空穴区移动，最终与富空穴区的空穴复合，使该区失去电子的二氧化钛分子复原。可见，由于导电体的两个相对的面上作用条件不同，使得这两个面之间建立了电场，在该电场的作用下，电子和空穴的复合有序化。本专利技术便是基于上述原理，结合导电体的结构形式来实现的。导电体使光生电子能够从富电子区移向富空穴区，同时是二氧化钛的载体，与二氧化钛薄膜层构成导电组件。导电组件有三个功能区:a、紫外线受光区，该区受到紫外线光照射的表面上覆盖着二氧化钛薄膜层，二氧化钛工作在光催化状态山、阻光区，起阻止或减少紫外线光通过的作用；c、自然区，该区与空气接触的表面覆盖着二氧化钛薄膜层，二氧化钛工作在与氧气自然作用状态。实验表明，本专利技术用于净化空气时，易于实现空气净化器小型化，净化效果明显优于现有技术所能达到的，能有效治理新车等严重的有害气体污 染。本专利技术实用性强。与现有技术光催化系统相比，本专利技术大大提高了氧负离子的产出率，同时也加大光催化反应过程中氢氧自由基的生成量，使本专利技术更具实用性。本专利技术提出了一种有别于现有技术的崭新技术，具备先进性。本专利技术配置除尘网、循环风机、壳体等，可组成实用的空气净化机，解决空气污染问题。本专利技术配置除尘网、壳体等，可组成用于燃烧系统的促进燃烧装置，实现节能减排。本专利技术可作为一个独立部件，应用到其它需要产生氧负离子的产品中。本专利技术经过实际应用验证，性能稳定，效果理想。由此可见，本专利技术非常实用，能够产生明显的经济效益和社会效益。以下结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明:附图说明图1是本专利技术光能氧负离子发生装置的基本构造示意图，图2是图1的A-A剖面图。图3是本专利技术光能氧负离子发生装置的导电组件结构简图之一，图4是图3的A-A剖面图。图5是本专利技术光能氧负离子发生装置的导电组件结构简图之二，图6是图5的A-A剖面图。具体实施方式如图1所示是本专利技术光能氧负离子发生装置的基本结构形式，图2是它的A-A剖面图，该发生装置由三部分组成:光源组件10、导电组件20和支撑、固定前者的支撑件30。所述光源组件10置于所述导电组件20的一侧，由紫外线发光器件11和电源12组成。所述紫外线为波长小于400nm的光波。所述发光器件11为灯管、二极管、灯泡。所述电源12为与所述发光器件11相匹配的供电器件，向所述发光器件11提供必要的工作电压和工作电流。由于发光器件11和电源12均为常见商品，很容易从市场上购得，所以未画出详细内容。所述导电组件20由导电体和覆盖在该导电体两个相对的面或区域上的二氧化钛薄膜层构成，具有三个功能区:受光区21、阻光区22和自然区23。所述受光区21的受光面上覆盖着二氧化钛薄膜层，二氧化钛工作在光催化状态。当受光区21为通孔结构时，受光区便不是一个面，而是一个立体的区域。所述阻光区22的作用是阻止或减少所述光源组件10所发出的光通向所述自然区23。当阻光区22为通孔结构时，在阻光区22与受光区21不叠合的情况下，该区与空气接触的表面上可以有覆盖二氧化钛薄膜层，也可以不覆盖二氧化钛薄膜层，即空白的。所述自然区23与空气接触的表面上覆盖着二氧化钛薄膜层，二氧化钛工作在自然作用状态。所谓自然作用状态是指二氧化钛分子直接与空气中的氧分子起作用，该作用不受外界因素的影响，或者受外界因素的影响不明显。上述外界因素有所述光源组件10发出的光、自然光等等。当所述自然区23为通孔结构时，自然区便不是一个面，而是一个立体的区域。所述受光区21和自然区23分别位于所述导电组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光能氧负离子发生装置，包括光源组件(10)、导电组件(20)和支撑、固定前者的支撑件(30)，其特征在于，所述光源组件(10)置于所述导电组件(20)的一侧，由紫外线发光器件(11)和电源(12)组成，所述紫外线为波长小于400nm的光波，所述导电组件(20)由导电体和覆盖在该导电体两个相对的面或区域上的二氧化钛薄膜层构成，具有三个功能区：受光区(21)、阻光区(22)和自然区(23)，所述受光区(21)的二氧化钛工作在光催化状态，所述自然区(23)的二氧化钛工作在自然作用状态，所述自然作用状态是指二氧化钛分子直接与空气中的氧分子起作用，该作用不受外界因素的影响，或者受外界因素的影响不明显。

【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：