專利名稱：汽車用納米光催化空氣凈化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種空氣凈化裝置，具體地是指一種納米材料光催化降解的汽車用空氣凈化器。
背景技術(shù)：
汽車廂內(nèi)環(huán)境的空氣污染已成為一個不可忽視的問題。其選取的裝飾材料中散發(fā)的有毒和污染氣體，如被稱為家裝殺手的甲醛、苯等會對人的健康造成嚴重傷害。車廂內(nèi)的有毒污染氣體的凈化對人的健康意義重大。汽車內(nèi)飾件材料中所含甲醛和苯等有毒物質(zhì)自然揮發(fā)完的周期為3年左右，新汽車僅靠幾個月的通風(fēng)是不能解決問題的。采用有效的空氣凈化裝置，大幅度降低車廂內(nèi)的有毒污染氣體是一個很好的解決辦法。
傳統(tǒng)的空氣凈化器主要是采用過濾和吸附系統(tǒng)清除空氣中的污染粒子以達到凈化目的，但上述方法對于在汽車廂內(nèi)環(huán)境中存在的純氣態(tài)的有機污染物甲醛和苯等凈化效果較差。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的汽車用空氣凈化器，基于光催化降解原理，利用納米材料的光催化效應(yīng)將汽車廂內(nèi)的常見的有機污染氣體，如甲醛和苯等分解為無毒的二氧化碳(CO2)和水蒸氣，達到凈化車廂內(nèi)空氣的目的。
為達到上述的目的，本實用新型的汽車用納米光催化空氣凈化器由殼體、進氣口、排氣口、開關(guān)、風(fēng)扇、負離子發(fā)生器、吸附降解裝置組成，風(fēng)扇、負離子發(fā)生器和吸附降解裝置安裝在殼體內(nèi)部。所述的吸附降解裝置由防塵過濾網(wǎng)、紫外光源、碳纖維織物構(gòu)成，防塵過濾網(wǎng)與碳纖維織物之間安裝有紫外光源，碳纖維織物上載附有納米二氧化鈦光催化劑，紫外光源為一發(fā)光板，其在發(fā)光板上安裝有紫外發(fā)光二極管；防塵過濾網(wǎng)與進氣口之間安裝有風(fēng)扇，進氣口開設(shè)在殼體上，排氣口開設(shè)在上蓋上。
所述的空氣凈化器，其防塵過濾網(wǎng)與載附有納米二氧化鈦光催化劑的碳纖維織物形成一空腔。其載附在碳纖維織物上的納米二氧化鈦光催化劑的顆粒的尺寸小于30納米。
所述的空氣凈化器，其風(fēng)扇固定安裝的位置由進氣口的方向來確定。
所述的空氣凈化器，其紫外光源上所需的紫外發(fā)光二極管可以有2～6個，其波長為300～480nm。
所述的空氣凈化器，其上蓋上的排氣口和殼體上的進氣口可以是百葉窗結(jié)構(gòu)或者是圓孔或者篩孔。
本實用新型的優(yōu)點是(1)采用紫外發(fā)光二極管作為紫外光源，比常規(guī)紫外燈電路大為簡化，壽命提高了10倍以上，體積減小10倍以上；(2)光催化劑二氧化鈦載附在具有優(yōu)良的吸附性能的碳纖維織物上，使之同時具有吸附和降解凈化功能；(3)選取的碳纖維織物具有三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其透氣率為60～80％，碳纖維織物的三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使待凈化空氣流變?yōu)槲闪?，與催化劑表面碰撞和接觸幾率大大增加，可以大幅度提高光催化降解效率。


圖1是本實用新型的凈化器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.上蓋 2.殼體 3.開關(guān) 4.負離子發(fā)生器 5.風(fēng)扇 6.防塵過濾網(wǎng) 7.紫外光源 8.碳纖維織物 9.紫外發(fā)光二極管具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
請參見圖1所示，本實用新型的一種汽車用納米光催化空氣凈化器，由上蓋1、殼體2、進氣口、排氣口、開關(guān)3、負離子發(fā)生器4、風(fēng)扇5、防塵過濾網(wǎng)6、紫外光源7、載附納米二氧化鈦的碳纖維織物8組成，負離子發(fā)生器4、風(fēng)扇5、防塵過濾網(wǎng)6、紫外光源7、載附納米二氧化鈦的碳纖維織物8安裝在殼體2的內(nèi)部，百葉窗式進氣口開設(shè)在殼體2上，百葉窗式排氣口開設(shè)在上蓋1上，上蓋1同殼體2通過螺紋連接。防塵過濾網(wǎng)6與進氣口之間安裝有風(fēng)扇5。防塵過濾網(wǎng)6與載附納米二氧化鈦的碳纖維織物8之間安裝有紫外光源7，紫外光源7為一發(fā)光板，其在發(fā)光板上并聯(lián)排列6只紫外發(fā)光二極管9。開關(guān)3設(shè)在殼體2的外部。
由于本實用新型的空氣凈化器，其風(fēng)扇5固定安裝的位置由進氣口的方向來確定。即根據(jù)殼體2的形狀不同，則風(fēng)扇5在殼體2內(nèi)的位置也有所不同位置，但其靠近進氣口處安裝。請參見圖2所示，當(dāng)殼體2和上蓋1設(shè)計成半圓弧形狀時，載附納米二氧化鈦的碳纖維織物8隨上蓋1的形狀而改變。
本實用新型的裝置所需的12V電源由汽車的電瓶提供或者由汽車的點煙器插孔裝置提供。若由電瓶提供12V的電源，需從該裝置中引出導(dǎo)線；若由汽車的點煙器插孔裝置提供12V電源，需外接一同點煙器插孔配套的插頭。
在實驗測試中，發(fā)明人利用自制的凈化器樣機，在密閉的轎車內(nèi)部進行有機污染氣體降解試驗，放在轎車儀表板上，由汽車點煙器提供12V電源，經(jīng)過10分鐘凈化處理，前排座位位置空間苯含量降低60％以上。
空氣凈化氣的基本工作原理如下車廂內(nèi)的空氣在旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇的作用下進入空氣凈化器，車廂內(nèi)空氣中所含的微顆粒型污染物在防塵過濾6上先進行粗過濾，經(jīng)過濾后的空氣進入到紫外光源7和吸附降解(防塵過濾網(wǎng)6和碳纖維織物8形成的腔體中，經(jīng)紫外光源7的照射下進行吸附和降解處理)中進行吸附降解消除，純氣態(tài)的有機污染物在通過載附有納米TiO2光催化劑的碳纖維織物8時，發(fā)生光催化分解反應(yīng)，被分解為無毒的CO2和水蒸氣。
光催化降解原理TiO2的禁帶寬度為3.2eV(銳鈦型)，在波長小于400nm的光照射下，價帶電子被激發(fā)到導(dǎo)帶形成空穴——電子對。電子與空穴發(fā)生分離，遷移到粒子表面的不同位置。熱力學(xué)理論表明，分布在表面的空穴h+可以將吸附在TiO2表面的OH-和H2O分子氧化成OH·自由基。OH·自由基的氧化能力是水體中存在的氧化劑中最強的，能氧化大部分的有機污染物及部分無機污染物，將其最終降解為CO2、H2O等無害物質(zhì)，而且OH·自由基對反應(yīng)物幾乎無選擇性，因而在光催化氧化中起著決定性的作用。
權(quán)利要求1.一種汽車用納米光催化空氣凈化器，包括殼體、進氣口、排氣口、開關(guān)、風(fēng)扇、負離子發(fā)生器、吸附降解裝置，風(fēng)扇、負離子發(fā)生器和吸附降解裝置安裝在殼體內(nèi)部，其特征在于所述的吸附降解裝置由防塵過濾網(wǎng)(6)、紫外光源(7)、碳纖維織物(8)構(gòu)成，防塵過濾網(wǎng)(6)與碳纖維織物(8)之間安裝有紫外光源(7)，碳纖維織物(8)上載附有納米二氧化鈦光催化劑，紫外光源(7)為一發(fā)光板，其在發(fā)光板上安裝有紫外發(fā)光二極管(9)；防塵過濾網(wǎng)(6)與進氣口之間安裝有風(fēng)扇(5)，進氣口開設(shè)在殼體(2)上，排氣口開設(shè)在上蓋(1)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化器，其特征在于防塵過濾網(wǎng)(6)與載附有納米二氧化鈦光催化劑的碳纖維織物(8)形成一空腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化器，其特征在于碳纖維織物(8)上載附的納米二氧化鈦光催化劑的顆粒的尺寸小于30納米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化器，其特征在于風(fēng)扇(5)固定安裝的位置由進氣口的方向來確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化器，其特征在于防塵過濾網(wǎng)(6)由無紡布制作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化器，其特征在于紫外光源(7)上所需的紫外發(fā)光二極管(9)可以有2～6個，其波長為300～480nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化器，其特征在于上蓋(1)上的排氣口可以是百葉窗結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化器，其特征在于上蓋(1)上的排氣口可以是圓孔或者篩孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化器，其特征在于殼體(2)上的進氣口可以是百葉窗結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化器，其特征在于殼體(2)上的進氣口可以是圓孔或者篩孔。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車用納米光催化空氣凈化器，包括殼體、進氣口、排氣口、開關(guān)、風(fēng)扇、負離子發(fā)生器、吸附降解裝置，其吸附降解裝置由防塵過濾網(wǎng)、紫外光源、碳纖維織物構(gòu)成，防塵過濾網(wǎng)與碳纖維織物之間安裝有紫外光源，碳纖維織物上載附有納米二氧化鈦光催化劑，紫外光源為一發(fā)光板，其在發(fā)光板上安裝有紫外發(fā)光二極管。防塵過濾網(wǎng)與進氣口之間安裝有風(fēng)扇，進氣口開設(shè)在殼體上，排氣口開設(shè)在上蓋上。該裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，體積小，安裝拆卸方便，對車內(nèi)部的污染氣體甲醛和苯有很好的降解凈化作用。
文檔編號B01J21/06GK2681935SQ20042000589
公開日2005年3月2日 申請日期2004年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月9日
發(fā)明者張群改 申請人:張群改