專利名稱：空氣的高級氧化凈化裝置及其螺旋分割盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及空氣的凈化領(lǐng)域，特別涉及一種空氣的高級氧化凈化裝置及其螺旋分割盤。
背景技術(shù)：
目前，中國成了世界的最大商品生產(chǎn)地和供應(yīng)商。發(fā)展決定了生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，伴隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，空氣污染日益嚴(yán)重。發(fā)展和污染的沖突，逼著我國必須找到一條發(fā)展和減排、治污協(xié)調(diào)平衡的道路。只有發(fā)揮科技的巨大能量，才能使我國的發(fā)展走上健康、綠色和可持續(xù)的道路。室內(nèi)空氣質(zhì)量(IAQ)的概念是上世紀(jì)70年代后期出現(xiàn)在發(fā)達(dá)國家，當(dāng)時(shí)出于節(jié)約能源的考慮，房屋的密封性能大大提高，由此帶來的室內(nèi)通風(fēng)不足，致使室內(nèi)空氣污染事故頻頻發(fā)生。美國科學(xué)家在上世紀(jì)80年代末的一項(xiàng)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，室內(nèi)有害污染物濃度比室外高，有的可高達(dá)100倍。我國相關(guān)部門在1994年的一次調(diào)查中也發(fā)現(xiàn)，城市室內(nèi)空氣的污染程度比室外空氣嚴(yán)重，有的超過室外56倍。安裝空調(diào)機(jī)的消費(fèi)者，一般使用習(xí)慣在開機(jī)時(shí)緊閉門窗，減少冷氣損失，這就要求空調(diào)機(jī)的生產(chǎn)廠家必須為消費(fèi)者提供凈化能力不斷提高的空調(diào)機(jī)。空調(diào)機(jī)所選用的空氣凈化部件(模塊)在幾十年內(nèi)有長足進(jìn)步和發(fā)展，其中，空調(diào)機(jī)空氣凈化模塊的發(fā)展，大致經(jīng)歷以下幾個(gè)階段第一代產(chǎn)品濕度調(diào)節(jié)模塊。其利用家用空調(diào)機(jī)制冷去濕的功能，調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣濕度，不具備空氣凈化的功能。第二代產(chǎn)品多層濾網(wǎng)模塊。其利用專用濾網(wǎng)的過濾、吸附處理雜質(zhì)的功能，可有效凈化室內(nèi)空氣中的懸浮物和少量有害物質(zhì)。但對室內(nèi)空氣中的異味、病原菌、病毒、微生物和大多數(shù)有機(jī)污染物無力處理。另外，定期清洗多層濾網(wǎng)的同時(shí)又會造成二次污染。此技術(shù)方案最大缺點(diǎn)是在提高過濾效力時(shí)，必然會加大風(fēng)阻；而減少風(fēng)阻時(shí)，又必然會降低過濾效力。第三代產(chǎn)品復(fù)合式空氣凈化模塊。這類凈化模塊是在第二代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，增加靜電除塵、電子集塵、負(fù)離子發(fā)生器、臭氧發(fā)生器、低溫等離子發(fā)生器。這代產(chǎn)品可消煙除塵，具有消毒、殺菌、去除異味功能，但仍然存在不能有效分解有機(jī)污染物的弊病。第四代產(chǎn)品采用分子絡(luò)合技術(shù)的空氣凈化模塊。此技術(shù)分加水的濕式分子絡(luò)合物技術(shù)和不加水的干式分子絡(luò)合技術(shù)。但此項(xiàng)技術(shù)也有致命的缺點(diǎn)第一、分子絡(luò)合濾網(wǎng)壽命只有兩年，如果更換可能造成二次污染；第二、特定的分子絡(luò)合物只能針對特定的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，空氣中有機(jī)污染物有三千多種，我們無法用如此多種類的濾網(wǎng)解決問題。第五代產(chǎn)品使用冷觸媒、光催化技術(shù)的空氣凈化模塊。這種技術(shù)目前還不夠成熟，尚處在理論研究過程中。這類產(chǎn)品在常溫常壓條件下，可將多種有害及異味氣體分解成無味無害物質(zhì)。為了提高空氣凈化率，各廠家多采用加大冷觸媒和光催化劑比表面積的技術(shù)方案，把納米材料負(fù)載在多孔材料的濾網(wǎng)上，使過濾網(wǎng)由單純的物理吸附轉(zhuǎn)變?yōu)檫呂竭叿纸猓@類空氣凈化模塊在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室測試時(shí)，頭幾十分鐘凈化率較高，隨后大幅降低， 180分鐘后，凈化率低到難以被接受。其原因是過濾網(wǎng)剛開封使用時(shí)吸附性能較高，隨后，吸附逐漸飽和，由于無法有效脫附，空氣凈化率無法快速恢復(fù)到初始水平。第六代產(chǎn)品羥基水凈化模塊。其采用高級氧化技術(shù)進(jìn)行凈化，高級氧化技術(shù)是最近幾年的熱點(diǎn)技術(shù)，是以羥基自由基為主要氧化劑與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)中生成的有機(jī)自由基可以繼續(xù)參加羥基自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，或者通過生成有機(jī)過氧化自由基后，進(jìn)一步發(fā)生氧化分解反應(yīng)直至降解為最終產(chǎn)物(X)2和H2O,從而達(dá)到氧化分解有機(jī)物的目的。羥基的分子式為-0H，有極強(qiáng)的氧化性。配裝有羥基水的凈化模塊灌裝含15mg 60mg/L鈣的礦泉水的羥基水，可將礦泉水羥基化噴灑在蒸發(fā)器的表面，進(jìn)行凈化。這種高級氧化反應(yīng)的反應(yīng)速度快，甚至能夠達(dá)到百分之一秒。但是，羥基可以在水溶液中引發(fā)高級氧化反應(yīng)，有效凈化水污染。但無法由液相直接凈化氣相中的三千余種有機(jī)污染物，因此這種以羥基自由基為主要氧化劑的高級氧化技術(shù)通常應(yīng)用于水凈化領(lǐng)域或環(huán)境濕度較大的空氣凈化中。現(xiàn)今大多數(shù)國內(nèi)空調(diào)機(jī)生產(chǎn)廠家僅使用第二代和第三代空氣凈化技術(shù)。少數(shù)國外空調(diào)機(jī)生產(chǎn)廠家使用第五代和第六代空氣凈化技術(shù)，但由于技術(shù)問題沒有徹底解決，效果并不理想。

實(shí)用新型內(nèi)容針對以上問題，本實(shí)用新型提供了一種空氣的高級氧化凈化裝置及其螺旋分割盤，其采用反應(yīng)速度快的高級氧化反應(yīng)對空氣進(jìn)行凈化處理，具有結(jié)構(gòu)簡單、沒有二次污染、能連續(xù)進(jìn)行凈化處理的優(yōu)點(diǎn)，且風(fēng)阻為零，對空氣中的有機(jī)污染物的凈化率較高。本實(shí)用新型的解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種空氣的高級氧化凈化裝置，包括導(dǎo)流筒、電機(jī)、光源和至少一個(gè)螺旋分割盤，所述螺旋分割盤固定于所述電機(jī)的輸出軸上，所述電機(jī)的輸出軸與導(dǎo)流筒的中心
軸重合，所述電機(jī)由電機(jī)支架支撐在導(dǎo)流筒中，用于驅(qū)動(dòng)螺旋分割盤繞導(dǎo)流筒的中心軸勻速旋轉(zhuǎn)、和驅(qū)動(dòng)空氣進(jìn)入導(dǎo)流筒中，所述螺旋分割盤包括多個(gè)沿螺旋分割盤的徑向方向設(shè)置的微型扇葉，每個(gè)微型扇葉包括多個(gè)沿徑向方向排列、朝向所述螺旋分割盤的一側(cè)凸出的凸起，所述微型扇葉的表面貼附多層具有含水層的光催化薄膜，該光催化薄膜在所述光源的照射下與空氣發(fā)生高級氧化反應(yīng)。優(yōu)選地，所述微型扇葉的臨近螺旋分割盤外邊緣的最大弦的寬度為1.27mm至 50. 8mm,臨近螺旋分割盤的中心孔的最小弦的寬度大于所述微型扇葉厚度的1. 1倍。優(yōu)選地，所述凸起的高度為1. 27mm至25. 4mm。優(yōu)選地，所述微型扇葉的厚度為0. 25mm至2. 54mm。優(yōu)選地，所述微型扇葉的凸起與所述螺旋分割盤的平面之間的夾角為0°至 60°。優(yōu)選地，進(jìn)一步包括帶狀板整流環(huán)，所述帶狀板整流環(huán)固定于所述導(dǎo)流筒的內(nèi)壁上，位于相鄰兩個(gè)螺旋分割盤之間，[0025]所述帶狀板整流環(huán)包括多個(gè)沿整流環(huán)的徑向方向設(shè)置的帶狀板，所述帶狀板與所述螺旋分割盤的平面具有一夾角。優(yōu)選地，所述帶狀板與所述螺旋分割盤的平面之間的夾角為90°至150°。本實(shí)用新型提供了一種螺旋分割盤，包括中心孔和多個(gè)沿螺旋分割盤的徑向方向設(shè)置的第一微型扇葉，第一微型扇葉包括多個(gè)沿徑向方向排列的、朝向所述螺旋分割盤的一側(cè)凸出的第
一凸起。優(yōu)選地，進(jìn)一步包括第二微型扇葉，所述第二微型扇葉包括多個(gè)沿徑向方向排列的、朝向所述螺旋分割盤的另一側(cè)凸出的第二凸起，所述第一微型扇葉和第二微型扇葉連續(xù)交錯(cuò)排列。優(yōu)選地，進(jìn)一步包括第三微型扇葉，每個(gè)第三微型扇葉設(shè)置在相鄰的第一微型扇葉和第二微型扇葉之間。優(yōu)選地，所述第一、第二和第三微型扇葉的厚度為0. 25mm至1. 27mm。優(yōu)選地，所述第一、第二和第三微型扇葉的臨近螺旋分割盤外邊緣的最大弦的寬度為1. 27mm至25. 4mm,臨近所述螺旋分割盤的中心孔的最小弦的寬度大于所述微型扇葉厚度的1. 1倍。優(yōu)選地，所述第一、第二和第三微型扇葉的厚度為0. 25mm至2. 54mm。優(yōu)選地，所述第一、第二和第三微型扇葉與所述螺旋分割盤的平面之間的夾角為 0° 至 60°。優(yōu)選地，所述第一凸起和第二凸起的高度為1. 27mm至25. 4mm。本實(shí)用新型的空氣的凈化裝置通過使用電機(jī)和導(dǎo)流筒對待凈化的空氣進(jìn)行導(dǎo)流， 使其通過由電機(jī)帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)的螺旋分割盤，并在螺旋分割盤的表面發(fā)生光催化高級氧化反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對空氣的凈化。由于螺旋分割盤表面具有多層、多個(gè)以中心定位安裝孔為圓心的沿圓周方向均勻分布的徑向輻射狀微型扇葉，在螺旋分割盤旋轉(zhuǎn)時(shí)可形成多個(gè)層面同時(shí)與空氣發(fā)生反應(yīng)，因此反應(yīng)速度快，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)凈化處理。

圖1為本實(shí)用新型的空氣的高級氧化凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的用于空氣的高級氧化凈化裝置的螺旋分割盤的第一實(shí)施例的側(cè)視圖。圖3是圖2中的第一實(shí)施例的主視圖。圖4為本實(shí)用新型的用于空氣的高級氧化凈化裝置的螺旋分割盤的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實(shí)用新型的用于空氣的高級氧化凈化裝置的螺旋分割盤的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了一種空氣的高級氧化凈化裝置及其螺旋分割盤，其采用反應(yīng)速度快的高級氧化反應(yīng)對空氣進(jìn)行凈化處理，具有結(jié)構(gòu)簡單、沒有二次污染、能連續(xù)進(jìn)行凈化處理的優(yōu)點(diǎn)，且風(fēng)阻為零，對空氣中的有機(jī)污染物的凈化率較高。本實(shí)用新型的核心思想是通過使用電機(jī)和導(dǎo)流筒對待凈化的空氣進(jìn)行導(dǎo)流，使其通過由電機(jī)帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)的螺旋分割盤，并在螺旋分割盤的表面發(fā)生光催化高級氧化反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對空氣的凈化。由于螺旋分割盤表面具有多層、多個(gè)以中心定位安裝孔為圓心的沿圓周方向均勻分布的徑向輻射狀微型扇葉，在螺旋分割盤旋轉(zhuǎn)時(shí)可形成多個(gè)層面同時(shí)與空氣發(fā)生反應(yīng)，因此反應(yīng)速度快，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)凈化處理。如圖1所示，本實(shí)用新型的空氣的高級氧化凈化裝置包括導(dǎo)流筒3、電機(jī)5、光源 8和至少一個(gè)螺旋分割盤1。螺旋分割盤1固定于電機(jī)5的輸出軸上，通過鎖緊螺母6緊固， 電機(jī)5的輸出軸與導(dǎo)流筒3的中心軸重合。電機(jī)5由電機(jī)支架4支撐在導(dǎo)流筒3中，用于驅(qū)動(dòng)螺旋分割盤1繞導(dǎo)流筒3的中心軸勻速旋轉(zhuǎn)、和驅(qū)動(dòng)空氣進(jìn)入導(dǎo)流筒3中。如圖2和圖3所示，螺旋分割盤1包括多個(gè)以中心孔10為圓心的、在螺旋分割盤 1的圓周方向上均勻分布的的微型扇葉2，微型扇葉2沿螺旋分割盤1的徑向方向設(shè)置。微型扇葉2包括多個(gè)沿螺旋分割盤1的徑向方向連續(xù)排列的凸起11，凸起11朝向螺旋分割盤 1的一側(cè)凸出。其中，凸起11的高度為1.27mm至25. 4mm。微型扇葉2的表面貼附多層具有含水層的光催化薄膜，該光催化薄膜在光源的照射下與空氣發(fā)生高級氧化反應(yīng)。為了提高凈化能力、更充分地與空氣進(jìn)行高級氧化反應(yīng)，螺旋分割盤1的數(shù)量可為1至8個(gè)，其可固定于電機(jī)5的一側(cè)或兩側(cè)。其中，如圖2所示，優(yōu)選地，凸起10為梯形凸起，即凸起10沿螺旋分割盤1的徑向方向的橫截面為梯形。進(jìn)一步地，該梯形凸起與螺旋分割盤1的平面之間的夾角為0°至 60°。優(yōu)選地，微型扇葉2的制作方法是用通過沖壓、拉深、激光切割制造工藝在板材上成形或精密鑄造工藝成形沿圓周方向均勻分布的徑向輻射狀的多層微型扇葉，從而構(gòu)成多層螺旋分割盤1。本實(shí)用新型中的螺旋分割盤可具有多種結(jié)構(gòu)。如圖2和圖3所示，可在螺旋分割盤1的單面每隔一條微型扇葉2的寬度沖壓拉深一條微型扇葉2，每個(gè)微型扇葉2的凸起 11的凸起方向均朝向螺旋分割盤1的一側(cè)，則該螺旋分割盤為單層螺旋分割盤。或者如圖4所示，在螺旋分割盤1的表面雙面交錯(cuò)沖壓拉深微型扇葉2，每相鄰的兩個(gè)第一微型扇葉2和第二微型扇葉2’的對應(yīng)的凸起11和11’的凸起方向相反，即分別朝向螺旋分割盤1的兩側(cè)，則形成由沿圓周方向均勻分布的、徑向輻射狀的兩層微型扇葉所構(gòu)成的雙層螺旋分割盤。進(jìn)一步地，如圖5所示，雙面每隔著一條微型扇葉2的寬度交錯(cuò)各沖壓拉深一個(gè)第一微型扇葉2和一個(gè)第二微型扇葉2’，即每兩個(gè)相鄰微型扇葉2和2’之間進(jìn)一步包括一個(gè)平板狀的第三微型扇葉2”，則形成沿圓周方向均勻分布的、徑向輻射狀的三層微型扇葉構(gòu)成的三層螺旋分割盤。第一、第二和第三微型扇葉的厚度為0. 25mm至2. 54mm。如圖4和圖5所示的多層螺旋分割盤是指螺旋分割盤表面的微型扇葉在螺旋分割盤旋轉(zhuǎn)時(shí)可將空氣分割成多層，從而使空氣能夠更加充分地與微型扇葉表面的具有含水層的光催化薄膜在光源的照射下發(fā)生高級氧化反應(yīng)。[0056]微型扇葉2可如電扇扇葉一樣與多層螺旋分割盤1平面之間具有夾角，該夾角可為0°至60°，從而使微型扇葉2等效于微型風(fēng)扇葉片，以增大風(fēng)壓，抵消風(fēng)阻，使本實(shí)用新型的空氣的凈化高級氧化反應(yīng)裝置的風(fēng)阻減少或?yàn)榱悖瑫r(shí)將部分紫外光反射到螺旋分割圓盤1的背光部，提高紫外光的利用率。對于離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)，也可將螺旋分割盤1直接布置在風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的輸出軸上，利用離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口和軸流風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口或排風(fēng)口作導(dǎo)流筒3。如對風(fēng)量、風(fēng)壓要求不高的工況，也可稍微加大微型扇葉2與多層螺旋分割盤1平面之間的夾角，使微型扇葉2 同時(shí)兼做風(fēng)機(jī)葉片，可省略風(fēng)機(jī)。本實(shí)用新型的空氣的高級氧化凈化裝置采用高級氧化技術(shù)，凈化效率高，處理風(fēng)量大。不用添加任何化學(xué)藥品，可廣泛用于空氣凈化和病毒滅活。如圖1所示，本實(shí)用新型的空氣的高級氧化凈化裝置進(jìn)一步包括帶狀板整流環(huán)7， 帶狀板整流環(huán)7固定于導(dǎo)流筒3的內(nèi)壁上，其在導(dǎo)流筒3的內(nèi)壁上的固定位置位于相鄰的兩個(gè)螺旋分割盤1之間。帶狀板整流環(huán)7包括多個(gè)沿整流環(huán)的徑向方向設(shè)置的帶狀板9，帶狀板9與螺旋分割盤1的平面具有一夾角，該夾角為90°至150°。以帶狀板9作為徑向支撐筋的整流環(huán)7固定在導(dǎo)流筒3內(nèi)壁，帶狀板整流環(huán)7的表面涂履帶含水層的復(fù)合納米光催化薄膜。導(dǎo)流筒3內(nèi)平行流動(dòng)的空氣流，在穿越多層螺旋分割盤1時(shí)，空氣流動(dòng)方向隨之改變，由平行流動(dòng)變?yōu)槁菪鲃?dòng)，使通過下一級多層螺旋分割盤的效率大幅下降。通過改變帶狀板9與多層螺旋分割盤1的平面的夾角，能夠使螺旋流動(dòng)的空氣流穿越帶狀板9時(shí)再次改變方向，使空氣氣流保持與導(dǎo)流筒3的中心軸向平行的方向流動(dòng)，提高下一級多層螺旋分割盤1的工作效率，其功能如同氣輪機(jī)組的定子葉輪組相似。進(jìn)一步地，光源8通過帶狀板整流環(huán)7固定于導(dǎo)流筒3中，優(yōu)選地，該光源8為紫外燈。優(yōu)選地，本實(shí)用新型的空氣的高級氧化凈化裝置包括至少兩個(gè)螺旋分割盤1，每兩個(gè)相鄰螺旋分割盤1之間的距離為50. 8mm至254mm。微型扇葉2的厚度為0. 25mm至 1. 27mm。微型扇葉2的臨近螺旋分割盤外邊緣的最大弦的長度為1. 27mm至25. 4mm,臨近螺旋分割盤中心孔的最小弦的長度大于所述微型扇葉厚度的1. 1倍。微型扇葉2可以在沿螺旋分割盤的徑向方向上分段，相鄰兩段之間的間距為1. 27mm至50. 8mm。本實(shí)用新型的空氣的高級氧化凈化裝置是通過電機(jī)5帶動(dòng)導(dǎo)流筒3內(nèi)的多層螺旋分割盤1高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將含有機(jī)污染物和烈性呼吸道傳染性病毒的空氣強(qiáng)制送入導(dǎo)流筒中，均速流動(dòng)的氣流被一至八個(gè)多層螺旋分割盤1上的沿圓周方向均勻分布的、徑向輻射狀的上百至數(shù)萬個(gè)多層微型扇葉2，螺旋分割成上百至數(shù)萬幅連續(xù)螺旋狀的厚度小于 0. 4mm的空氣薄膜。每個(gè)微型扇葉2的表面涂履帶含水層的復(fù)合納米光催化薄膜，其能夠與空氣中的有機(jī)污染物和烈性呼吸道傳染性病毒發(fā)生高級氧化反應(yīng)。本實(shí)用新型的空氣的高級氧化凈化裝置利用表面涂履帶含水層的復(fù)合納米光催化薄膜的沿圓周方向均勻分布的徑向輻射狀的上百至數(shù)萬個(gè)多層微型扇葉，以快速螺旋分割的運(yùn)動(dòng)方式，主動(dòng)、依次、逐層與導(dǎo)流筒3內(nèi)被強(qiáng)制高速均勻流動(dòng)的空氣中緩慢遷移的每一個(gè)有機(jī)污染物分子和每一個(gè)病毒粒子近距離接觸，發(fā)生高級氧化光催化反應(yīng)。其充分利用了高級氧化技術(shù)光催化的百萬分之一秒的反應(yīng)速度快的技術(shù)特點(diǎn)，確保本實(shí)用新型的本實(shí)用新型的空氣的高級氧化凈化裝置能夠高速消除空氣中有機(jī)污染物和徹底滅活烈性呼吸道傳染病毒。螺旋分割盤1的表面涂履帶含水層的復(fù)合納米光催化薄膜，這種復(fù)合納米光催化薄膜負(fù)載在梯形帶2的表面，其基礎(chǔ)層為多種金屬、金屬氧化物的含水層，外層以納米二氧化鈦為主的光催化薄膜，在殺菌紫外線燈的照射下，生成低濃度的03、H2O2，共同激活帶含水層的復(fù)合納米光催化薄膜，產(chǎn)生大量羥基，分子式為-0H，氧化還原電位為2. 8V,有極強(qiáng)的氧化性，可與空氣中的幾乎所有的有機(jī)污染物發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，直至將有機(jī)污染物徹底分解為二氧化碳和水，烈性呼吸道傳染性病毒也同時(shí)滅活，上述高級氧化反應(yīng)時(shí)間為百萬分之一秒至十億分之一秒。由于均速流動(dòng)的氣流中全部的有機(jī)污染物分子和烈性呼吸道傳染性病毒粒子，與大量羥基發(fā)散面的直線距離均小于0. 4mm，就確保本實(shí)用新型在消除空氣中有機(jī)污染物的高效性和烈性呼吸道傳染性病毒滅活的徹底性及一致性。在室溫常壓下，直徑 0. 1微米的粒子受氣體分子布郎運(yùn)動(dòng)碰撞的遷移速度僅僅為37微米/秒。在空氣中，無法用固定負(fù)載上的帶含水層的納米光催化薄膜產(chǎn)生的緩慢遷移的羥基快速捕獲每一個(gè)病毒粒子。這種膜式高級氧化反應(yīng)為目前已經(jīng)比較完善的一種凈化技術(shù)，因此其反應(yīng)過程在此不再贅述。本實(shí)用新型的空氣的高級氧化凈化裝置的優(yōu)點(diǎn)在于充分利用高級氧化技術(shù)中二氧化鈦+紫外線+臭氧+過氧化氫+金屬氧化物+金屬離子的帶含水層的光催化反應(yīng)的百萬分之一秒速度快的技術(shù)特點(diǎn)，將均速流動(dòng)的氣流被螺旋分割盤表面涂履帶含水層的復(fù)合納米光催化薄膜的沿圓周方向均勻分布的徑向輻射狀的上百至數(shù)萬個(gè)多層微型扇葉，螺旋分割成上百至數(shù)萬幅連續(xù)螺旋狀的厚度小于0. 4mm的空氣薄膜。假設(shè)將導(dǎo)流筒內(nèi)壁涂履帶含水層的復(fù)合納米光催化薄膜和均速流動(dòng)的氣流實(shí)際接觸的面積，與均速流動(dòng)的氣流被上百至數(shù)萬個(gè)多層梯形帶螺旋分割成上百至數(shù)萬幅連續(xù)螺旋狀的厚度小于0. 4mm的空氣薄膜和帶含水層的復(fù)合納米光催化薄膜實(shí)際接觸的面積相比，本實(shí)用新型的空氣的高級氧化凈化裝置的空氣與納米光催化薄膜實(shí)際接觸面積要大4，000倍。為了對各種不同的采用高級氧化技術(shù)空氣凈化器的性能進(jìn)行客觀規(guī)范比對，使用等效比表面積的計(jì)算方法對其性能進(jìn)行分析。其定義為在一定時(shí)間內(nèi)，如1秒；在一定風(fēng)速下，如3米/秒；在一定體積內(nèi)，如1立方米體積空氣凈化器內(nèi)，含有表面涂履帶含水層的復(fù)合納米光催化薄膜與空氣實(shí)際接觸面積為多少平方米/秒，即等效比面積就為多少平方米/秒。依據(jù)等效比表面積計(jì)算方法，在1秒，風(fēng)速3米/秒，1立方米設(shè)備容積的相同條件下情況A、四壁涂履PHI薄膜，長X寬X高=1米X 1米X 1米=1立方米中央空調(diào)通風(fēng)管道，四壁表面涂履帶含水層的復(fù)合納米光催化薄膜的實(shí)際迎風(fēng)周長為4米，風(fēng)速3 米/秒時(shí)，空氣與帶含水層的復(fù)合納米光催化薄膜實(shí)際接觸面積為4米X3米/秒=12平方米/秒，即等效比表面積為12平方米/秒。情況B、1立方米容積的本實(shí)用新型的空氣的高級氧化凈化裝置內(nèi)，可做到8，000 條多層微型扇葉，每條微型扇葉長度約為0. 4米，由于微型扇葉的兩面都涂履帶含水層的復(fù)合納米光催化薄膜分割空氣，實(shí)際迎風(fēng)邊長增加一倍，迎風(fēng)總長度為0. 4米X8，000X2 =6，400米，螺旋分割盤的平均線速度為7. 5米/秒，空氣與帶含水層的復(fù)合納米光催化薄膜實(shí)際接觸面積為6，400米X 7. 5米/秒=48，000平方米/秒，即等效比表面積為48，000 平方米/秒。則情況B為情況A的4，000倍。也就是說，在相等時(shí)間內(nèi)，在相同體積的凈化器，都采用相同的高級氧化技術(shù)，本實(shí)用新型的空氣的高級氧化凈化裝置將空氣與帶含水層的復(fù)合納米光催化薄膜實(shí)際接觸面積增加了 4，000倍的同時(shí)，將在1米Xl米截面的風(fēng)道內(nèi)高速流動(dòng)的氣流中全部的有機(jī)污染物分子和烈性呼吸道傳染病毒與帶含水層的復(fù)合納米光催化薄膜的最大距離，由 500mm縮短至0. 4mm以下，縮短1000余倍，距離每縮小一倍，羥基濃度相對就會增加八倍。在現(xiàn)有的過濾方法中，為了過濾病毒，不得不選用體積大，風(fēng)阻大的高效過濾器 HEPA，用超細(xì)玻璃纖維和PP材料做成的HEPA的孔隙可小到0. 1微米。但為了保持通風(fēng)量不變，除需大幅增高風(fēng)壓外，還必須經(jīng)常更換濾材或多次清洗。而本實(shí)用新型的多層螺旋分割盤的每一個(gè)梯形孔通風(fēng)面積比HEPA的0. 1微米孔隙要大幾百億倍，風(fēng)阻很小，且高級氧化反應(yīng)的最終生成物為二氧化碳和水，沒有二次污染，也無須清洗保養(yǎng)。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種空氣的高級氧化凈化裝置，其特征在于，包括導(dǎo)流筒、電機(jī)、光源和至少一個(gè)螺旋分割盤，所述螺旋分割盤固定于所述電機(jī)的輸出軸上，所述電機(jī)的輸出軸與導(dǎo)流筒的中心軸重I=I，所述電機(jī)由電機(jī)支架支撐在導(dǎo)流筒中，用于驅(qū)動(dòng)螺旋分割盤繞導(dǎo)流筒的中心軸勻速旋轉(zhuǎn)、和驅(qū)動(dòng)空氣進(jìn)入導(dǎo)流筒中，所述螺旋分割盤包括多個(gè)沿螺旋分割盤的徑向方向設(shè)置的微型扇葉，每個(gè)微型扇葉包括多個(gè)沿徑向方向排列、朝向所述螺旋分割盤的一側(cè)凸出的凸起，所述微型扇葉的表面貼附多層具有含水層的光催化薄膜，該光催化薄膜在所述光源的照射下與空氣發(fā)生高級氧化反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣的高級氧化凈化裝置，其特征在于，所述微型扇葉的臨近螺旋分割盤外邊緣的最大弦的寬度為1. 27mm至50. 8mm,臨近螺旋分割盤的中心孔的最小弦的寬度大于所述微型扇葉厚度的1. 1倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的空氣的高級氧化凈化裝置，其特征在于，所述微型扇葉的厚度為 0. 25mm 至 2. 54mm
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的空氣的高級氧化凈化裝置，其特征在于，所述微型扇葉的凸起與所述螺旋分割盤的平面之間的夾角為0°至60°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的空氣的高級氧化凈化裝置，其特征在于，所述凸起的高度為 1. 27mm 至 25. 4mm。
6.一種螺旋分割盤，其特征在于，包括中心孔和多個(gè)沿螺旋分割盤的徑向方向設(shè)置的第一微型扇葉，第一微型扇葉包括多個(gè)沿徑向方向排列的、朝向所述螺旋分割盤的一側(cè)凸出的第一凸起。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺旋分割盤，其特征在于，進(jìn)一步包括第二微型扇葉，所述第二微型扇葉包括多個(gè)沿徑向方向排列的、朝向所述螺旋分割盤的另一側(cè)凸出的第二凸起，所述第一微型扇葉和第二微型扇葉連續(xù)交錯(cuò)排列。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺旋分割盤，其特征在于，進(jìn)一步包括第三微型扇葉，每個(gè)第三微型扇葉設(shè)置在相鄰的第一微型扇葉和第二微型扇葉之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的螺旋分割盤，其特征在于，所述第一、第二和第三微型扇葉的臨近螺旋分割盤外邊緣的最大弦的寬度為1. 27mm至50. 8mm,臨近所述螺旋分割盤的中心孔的最小弦的寬度大于所述微型扇葉厚度的1. 1倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的螺旋分割盤，其特征在于，所述第一、第二和第三微型扇葉的厚度為0. 25mm至2. 54mm。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的螺旋分割盤，其特征在于，所述第一、第二和第三微型扇葉與所述螺旋分割盤的平面之間的夾角為0°至60°。
12.根據(jù)權(quán)利要求6至11中任一權(quán)利要求所述的螺旋分割盤，其特征在于，所述第一凸起和第二凸起的高度為1. 27mm至25. 4mm。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種空氣的高級氧化凈化裝置及其螺旋分割盤，包括導(dǎo)流筒、電機(jī)和至少一個(gè)螺旋分割盤，螺旋分割盤固定于電機(jī)的輸出軸上，電機(jī)的輸出軸與導(dǎo)流筒的中心軸重合，電機(jī)由電機(jī)支架支撐在導(dǎo)流筒中，用于驅(qū)動(dòng)螺旋分割盤繞導(dǎo)流筒的中心軸勻速旋轉(zhuǎn)、和驅(qū)動(dòng)空氣進(jìn)入導(dǎo)流筒中，螺旋分割盤包括多個(gè)沿螺旋分割盤的徑向方向設(shè)置的微型扇葉，微型扇葉包括多個(gè)沿徑向方向連續(xù)交錯(cuò)排列的第一凸起和第二凸起，第一凸起和第二凸起分別朝向螺旋分割盤的兩側(cè)凸出，空氣通過在螺旋分割盤表面發(fā)生光催化高級氧化反應(yīng)而得到凈化。本實(shí)用新型的凈化裝置反應(yīng)速度塊、結(jié)構(gòu)簡單、沒有二次污染，能連續(xù)進(jìn)行凈化處理，且風(fēng)阻為零。
文檔編號A61L9/18GK202198885SQ201120117608
公開日2012年4月25日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者余小多, 林濱, 林蒙 申請人:余小多, 林濱, 林蒙