CN101551143B - 空气净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具较佳空气净化效果的空气净化装置，该空气净化装置包括至少一光源，用于发出触发光触媒作用所需的光线；一个光触媒滤网，其包括一个光触媒层，该光触媒层受至少一光源的照射而激发，以分解沾附在该光触媒层上的污染物；一个臭氧产生器，用于产生流经该光触媒层的臭氧，以分解堆积在该光触媒层上的污染物。该空气净化装置通过设置臭氧产生器产生流经光触媒层的臭氧，该臭氧可消除光触媒层由于污染物堆积所造成的光触媒毒化失活现象，使得至少一光源发出的光线可顺利到达光触媒层并激发该光触媒层以使其对空气进行净化，从而使得包含该光触媒层的空气净化装置具较佳的空气净化效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气净化装置，尤其涉及一种具较佳空气净化效果的空气净化装置。
背景技术
近年来，由于空气污染加剧，人们对居住空间的空气质量的要求也变得越来越高，在此背景下，用于净化空气以改善空气质量的空气净化装置(air cleaner)应运而生，具体请参考S.Kurinobu等人在文献Magnetics Conference，2005.INTERMAG Asia 2005.Digestsof the IEEE International中发表的“Decomposition of organic substances usingmagnetic titania photocatalyst particles”一文。
现有的空气净化装置多是利用紫外光照射并激发光触媒，以使光触媒对空气中的污染物进行分解，从而达到净化空气的目的。然而，当光触媒的表面堆积大量无法立即分解的污染物时，该污染物将阻止紫外光照射到光触媒上，使得光触媒无法激发造成光触媒毒化失活(deactivation)现象，从而使得该空气净化装置无法起到净化空气的作用。
发明内容
有鉴于此，提供一种具较佳空气净化效果的空气净化装置实为必要。
下面将以实施例说明一种具较佳空气净化效果的空气净化装置。
一种空气净化装置，至少一光源，用于发出触发光触媒作用所需的光线；一个光触媒滤网，其包括一个光触媒层，该光触媒层受至少一光源的照射而激发，以分解沾附在该光触媒层上的污染物；一个臭氧产生器，用于产生流经该光触媒层的臭氧，以分解堆积在该光触媒层上的污染物。
相对于现有技术，该空气净化装置通过设置臭氧产生器产生流经光触媒层的臭氧，该臭氧可消除光触媒层由于污染物堆积所造成的光触媒毒化失活现象，使得至少一光源发出的光线可顺利到达光触媒层并激发该光触媒层以使其对空气进行净化，从而使得包含该光触媒层的空气净化装置具较佳的空气净化效果。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的空气净化装置的剖面示意图。
图2是图1所示空气净化装置的光触媒滤网的结构示意图。
图3是图2所示光触媒滤网沿III-III线的剖面局部放大示意图。
图4是本发明第二实施例提供的空气净化装置的剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，以对本发明实施例作进一步的详细说明。
请参阅图1，本发明实施例提供的一种空气净化装置10，其包括至少一光源11、一个光触媒滤网12，以及一个臭氧产生器13。
该至少一光源11可为至少一发光二极管(Light Emitting Diode，LED)。具体地，该发光二极管可为紫外发光二极管(Ultraviolet Light Emitting Diode，UVLED)，其可发射紫外光照射该光触媒滤网12。当然，该至少一光源11也可为其它发光元件，如紫外荧光灯等。
请一起参阅图2及图3，该光触媒滤网(photo-catalyst filter)12包括一个基底120及一个光触媒层122，其中，该基底120可采用陶瓷、铝或发泡镍等人作为材质，该光触媒层122可为奈米级的光触媒材料，如二氧化钛(TiO2)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)、氧化钨(WO3)、氧化铁(Fe2O3)、氧化钛硒(SeTiO3)、硒化镉(CdSe)、氧化钽钾(KTaO3)、硫化镉(CdS)或氧化铌(Nb2O5)等制成。该光触媒层122用于分解沿附在其上的污染物，其形成在该基底120的表面上，该基底120可设置为一个多孔洞结构，以扩大光触媒层122与空气中污染物的接触面积，从而增强该光触媒层122分解污染物的能力。
该臭氧产生器13用于产生臭氧，其可包括一沿面放电电极(Electrode Used in SurfaceDischarging)装置130，该沿面放电电极装置130可产生高压电以将空气中所含之氧气分解为初生氧(O2→2O)，该初生氧可进一步与空气中之氧气发生反应(O+O2→O3)并最终生成具强氧化能力的臭氧。
上述至少一光源11、光触媒滤网12及臭氧产生器13可设置在一个中空的壳体14内。该壳体14可为一个筒状结构，其形成有一个气体流通路径，且进一步包括一个入风口140及一个出风口142。该壳体14的气体流通路径上可设置一个气体驱动装置15，该气体驱动装置15可将外界空气经由壳体14的入风口140吸入，进而经由壳体14的出风口142吹出。可以理解的是，该气体驱动装置15可设置为一个风扇。
工作时，该气体驱动装置15开启并将外界空气吸入壳体14(空气在壳体14内的流动方向如图1中箭头所示)。通常，该空气净化装置10可通过设置一个初级过滤网(filter)161(其位于壳体14内)以对进入壳体14内的外界空气进行初步过滤，即将体积较大的污染颗粒过滤掉，进一步地，该空气净化装置10可再设置一个高效空气过滤网(high efficiencyparticulate air filter，HEPA filter)162(其位于壳体14内)，当外界空气经由初级过滤网161初步过滤后，可利用该高效空气过滤网162对其作进一步地过滤。
对于未被初级过滤网161与高效空气过滤网162滤除之污染物，当其到达光触媒滤网12时，其将吸附于该光触媒滤网12的光触媒层122上。一方面，该至少一光源11发射紫外光照射该光触媒层122，该紫外光被该光触媒层122吸收后可使光触媒材料激发并产生可分离的电子与空穴对，该电子与空穴对与空气中的水份及少量氧化等反应产生具氧化能力的活性物质，如过氧离子(·O2 -)及氢氧自由基(·OH)，该活性物质可分解沾附于光触媒层122上的有机污染物并使其分解为二氧化碳与水。另一方面，该至少一光源11发射的紫外光还可激发光触媒层122以使其产生杀菌作用。
因此，携带有污染物的外界空气经由该空气净化装置10净化后，其可变为清新空气排放出壳体14的出风口142并为人们呼吸所利用，从而保障人们的身体健康。
进一步地，当光触媒层122的表面堆积大量无法立即分解的污染物时，该臭氧产生器13可产生具强氧化能力的臭氧，当该臭氧经由壳体14中的气体流通路径流经该光触媒滤网12时，其可轻易分解堆积在光触媒层122上的污染物，使得至少一光源11发出的紫外光可照射至光触媒层122上，从而保障光触媒层122可受紫外光的激发并正常地工作。因此，该空气净化装置10具有较稳定的空气净化作用。
可以理解的是，该臭氧产生器13可设置在邻近初级过滤网161并远离高效空气过滤网162的一侧，当然，其也可以设置在该初级过滤网161与该高效空气过滤网162之间(图未示)，或设置在靠近高效空气过滤网162并远离初级过滤网161的一侧，只要其产生的臭氧可流经光触媒滤网12即可，并不局限于具体实施例。需要注意的是，由于过高的臭氧浓度会伤及人的呼吸器官，因此，该空气净化装置10所排放的臭氧应控制在适当的范围内。为了达成此目的，该空气净化装置10可再设置一个控制单元17。该控制单元17可直接对臭氧产生器13进行控制以使其产生较低浓度的臭氧；或者，该控制单元17可为一个时钟发生器，以通过其控制臭氧产生器13间隔性地产生臭氧，从而达到降低臭氧排放量的目的。
请参阅图4，本发明第二实施例所提供的一种空气净化装置30，其与本发明第一实施例所提供空气净化装置10基本相同，不同之处仅在于：该空气净化装置30通过连接一加湿装置(humidifier)38以进一步控制空气净化装置30的臭氧排放量。
该加湿装置38邻近壳体34的出风口342设置，其可产生水份，以使臭氧产生器33所产生的臭氧在流经光触媒层322后，排放至出风口342前溶解于该水份中，以有效控制空气净化装置30的臭氧排放量。
本发明第一、第二实施例所提供的空气净化装置10、30，其通过设置臭氧产生器13、33以产生流经光触媒层122、322的臭氧，该臭氧可消除光触媒层122、322由于污染物堆积所造成的光触媒毒化失活现象，使得至少一光源11、31发出的光线可顺利到达光触媒层122、322，并激发该光触媒层122、322以使其对空气进行净化，从而使得包含该光触媒层的空气净化装置10、30具较佳的空气净化效果。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种对应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种空气净化装置，包括：
至少一光源，用于发出触发光触媒作用所需的光线；
一个光触媒滤网，其包括一个光触媒层，该光触媒层受至少一光源的照射而激发，以分解沾附在该光触媒层上的污染物；
一个臭氧产生器，用于产生流经该光触媒层的臭氧，以分解堆积在该光触媒层上的污染物；
一个控制单元，该控制单元直接控制臭氧产生器产生的臭氧的浓度，或者，该控制单元为一个时钟发生器，控制臭氧产生器间隔性地产生臭氧。
2.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，该光触媒滤网包括一个基底，该光触媒层形成在该基底的表面上。
3.如权利要求2所述的空气净化装置，其特征在于，该基底为多孔洞结构。
4.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，该基底为陶瓷、铝或发泡镍所制成。
5.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，该至少一光源为至少一紫外发光二极管。
6.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，该光触媒层为二氧化钛、氧化锌、氧化钨、氧化铁、氧化钛硒、硒化镉、氧化钽钾、硫化镉或氧化铌所制成。
7.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，该空气净化装置进一步包括一个中空的壳体，该至少一光源、光触媒滤网及臭氧产生器设置在该壳体内。
8.如权利要求7所述的空气净化装置，其特征在于，该空气净化装置进一步包括一个气体驱动装置，该壳体内形成一个气体流通路径，且该壳体包括一个入风口及一个出风口，该气体驱动装置设置在该壳体的气体流通路径上以将外界空气经由该入风口吸入，并经由该出风口吹出。
9.如权利要求8所述的空气净化装置，其特征在于，该空气净化装置进一步包括一个加湿装置，该加湿装置邻近该壳体的出风口设置。
10.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，该臭氧产生器进一步包括一沿面放电电极装置。
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