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空气净化模块、包括其的空气净化系统和净化空气的方法

文献发布时间:2024-04-18 20:01:23


空气净化模块、包括其的空气净化系统和净化空气的方法

技术领域

本公开涉及空气净化模块、包括其的空气净化系统以及净化空气的方法。

背景技术

为了去除空气中包含的污染物,通常使用通过使用具有大的比表面积的多孔材料吸附污染物的方法或通过使用催化剂分解污染物的方法。

此处,分解污染物的催化剂需要额外的能量来活化催化剂。

发明内容

由于未净化空气含有各种污染物,通常使用具有各种操作模式的多种催化剂来去除各种污染物。例如,可以使用由照射的光活化的光催化剂和由提供的热量活化的氧化催化剂,并且可以另外设置用于活化光催化剂的独立光源和用于活化氧化催化剂的独立热源。例如,由于空气净化装置单独包括光催化剂、光源、氧化催化剂和热源,因此空气净化装置可能具有复杂的结构、增大的体积和低的能量效率。

因此,需要通过使用多种催化剂去除各种污染物的方法,简化空气净化装置的结构,减小空气净化装置的体积以实现小型化,并通过降低空气净化装置的功耗来提高能量效率。

提供了一种空气净化模块,该空气净化模块通过具有新型结构而具有简化的结构、紧凑的体积和提高的能量效率。

提供了一种包括空气净化模块的空气净化系统。

提供了一种净化空气的新方法。

其他方面将部分在以下描述中阐述,部分将从描述中显而易见,或可通过实施本公开的实施方式了解。

根据本公开的一方面,一种空气净化模块配置为净化流入的未净化空气并排出净化空气,并且包括:包括光催化剂和氧化催化剂的催化剂过滤器以及邻近催化剂过滤器设置的发光热源。发光热源向催化剂过滤器照射用于活化光催化剂的光,并向催化剂过滤器提供热量以活化其中的氧化催化剂,并且发光热源的温度高于未净化空气的温度。

根据本公开的另一方面,空气净化系统包括:空气净化模块、与空气净化模块相比设置在气流的上游的空气供应模块、以及与空气净化模块相比设置在气流的下游的空气排出模块。

根据本公开的另一方面,一种净化空气的方法包括:提供发光热源,并且邻近于发光热源设置包括光催化剂和氧化催化剂的催化剂过滤器。催化剂过滤器和发光热源配置为净化流入的未净化空气并排出净化空气,发光热源向催化剂过滤器照射用于活化光催化剂的光,并向催化剂过滤器提供热量以活化其中的氧化催化剂,并且发光热源的温度高于未净化空气的温度。

附图说明

通过以下结合附图的描述,本公开的某些实施方式的上述和其他方面、特征和优点将更加明显,其中:

图1是根据一实施方式的空气净化模块的示意图;

图2是根据另一实施方式的空气净化模块的示意侧视图;

图3是包括不同于发光热源的其他能量源的空气净化模块的示意图。

图4是根据一实施方式的催化剂过滤器的示意图;

图5是根据另一实施方式的催化剂过滤器的示意图;

图6是图4的催化剂过滤器沿线A和A'截取的剖视图;

图7是根据一实施方式的催化剂过滤器的示意图;

图8是图7的催化剂过滤器的流入表面的正视图,未净化的空气在此流入;

图9是图7的催化剂过滤器的流出表面的正视图,净化的空气在此流出;

图10是图8的催化剂过滤器100沿4-4'方向截取的剖视图;

图11是图10的水平区域的第一区A1的放大图;

图12是根据一实施方式的包括集尘过滤器的空气净化模块的示意图;

图13是根据另一实施方式的空气净化模块的示意侧视图;

图14是根据另一实施方式的空气净化模块的示意侧视图;

图15是根据另一实施方式的空气净化模块的示意图;

图16是根据另一实施方式的空气净化模块的示意图;

图17是根据另一实施方式的空气净化模块的示意图;

图18是根据一实施方式的空气净化系统的示意图;

图19是根据另一实施方式的空气净化系统的示意图;和

图20是根据另一实施方式的空气净化系统的示意图。

具体实施方式

现在将对实施方式进行详细说明,其示例在附图中示出,其中相同的附图标记始终表示相同的元件。在这点上,本实施方式可以具有不同的形式,并且不应该被解释为限于这里阐述的描述。因此,下面仅通过参考附图来描述实施方式,以解释各方面。如这里所使用的,“一”、“一个”、“该”和“至少一个”不表示数量的限制,并且旨在包括单数和复数,除非上下文清楚地另外指出。例如,“一元素”具有与“至少一个元素”相同的含义,除非上下文清楚地另外指出。如这里所使用的,“/”可以根据上下文解释为“和”,或者“或”。“或”是指“和/或”。如本文所用,术语“和/或”包括一个或更多个相关列出项目的任何和所有组合。当在元素列表之前时,诸如“至少一个”的表述修改整个元素列表,而不修改列表的个别元素。

下文所述的本公开可以具有各种修改和各种实施方式,示例实施方式将在附图中进行说明,并进行更全面的描述。然而,本公开不应该被解释为局限于这里阐述的示例实施方式,而是应该被理解为覆盖落入本公开范围内的所有修改、等同物或替代物。

本文使用的术语仅用于描述特定实施方式,无意限制本公开。除非在上下文中有明显不同的含义,否则以单数形式使用的表述包括复数形式的表述。还应理解,术语“包括”和/或“包括……的”或“包含”和/或“包含……的”在本说明书中使用时,指定所述特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或多个其他特征、区域、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。

在附图中,可放大或夸大厚度,以清楚地说明各种层和区域。在所有附图和以下描述中,相同的附图标记可以指代相同的元件。应当理解,当一个元件、层、膜、部分、片等被称为“在”另一元件“上”,它可以直接在另一个元件上,或者中间元件可以存在于其间。尽管术语“第一”、“第二”等可以在这里用来描述各种元件,但是这些元件不应该被这些术语所限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。在本说明书和附图中,具有基本相同的功能特征的部件用相同的附图标记表示,因此将省略重复的描述。

本文所用的“约”或“大致”包括所述值,并表示在对于特定值的可接受的偏差范围内,如本领域普通技术人员所确定的,考虑到所讨论的测量和与特定量的测量相关的误差(即,测量系统的限制)。例如,“约”可以表示在一个或多个标准偏差内,或者在规定值的±30%、20%、10%或5%内。在下文中,将更详细地描述根据实施方式的空气净化模块、包括其的空气净化系统以及空气净化方法。

根据一实施方式的空气净化模块可配置为净化流入的未净化空气并排放净化空气,并包括:催化剂过滤器,包括光催化剂和氧化催化剂;以及邻近催化剂过滤器设置的发光热源,其中发光热源可以向催化剂过滤器照射用于活化光催化剂的光,并向催化剂过滤器提供热量以活化其中的氧化催化剂,并且发光热源的温度可以高于未净化空气的温度。

空气净化模块可以包括发光热源,由于发光热源同时活化光催化剂和氧化催化剂,与分别包括光源和热源的空气净化模块相比,空气净化模块可以具有简化的结构、紧凑的体积和提高的能量效率。

图1是根据一实施方式的空气净化模块的示意图。

参照图1,空气净化模块1000配置为净化流入的未净化空气130,并排出净化空气140,并包括:催化剂过滤器100,包括光催化剂和氧化催化剂;以及邻近催化剂过滤器100设置的发光热源200,其中发光热源200向催化剂过滤器100照射用于活化光催化剂的光,并提供热量以活化氧化催化剂,并且发光热源200的温度高于未净化空气130的温度。

发光热源200的温度可以例如比未净化空气130的温度高20摄氏度(℃)或更多。由于发光热源200的温度比流入空气净化模块1000的未净化空气130的温度高20℃或更多,所以发光热源200能够有效地提供热量以活化氧化催化剂。发光热源200的温度可以例如比未净化空气130的温度高20℃或更多、40℃或更多、60℃或更多、80℃或更多、或100℃或更多。发光热源200的温度越高,氧化催化剂可以被越有效地活化。发光热源200的温度可以是例如约20℃至约1000℃、约50℃至约500℃、约70℃至约300℃、约90℃至约200℃、或约120℃至约150℃。当发光热源200的温度在上述范围内时,氧化催化剂可以被有效地活化。

发光热源200可以提供热量以活化氧化催化剂,同时可以照射光以活化光催化剂。这里,用于活化光催化剂的光可以是例如无线电波、微波、紫外线(“UV”)、可见光、红外线(“IR”)、X射线或其组合。由发光热源200照射的光可以根据光催化剂的类型来选择。当催化剂过滤器100包括例如由UV活化的光催化剂时,发光热源200照射UV。当催化剂过滤器100包括例如由可见光活化的光催化剂时,发光热源200照射可见光。当催化剂过滤器100包括例如由IR活化的光催化剂时,发光热源200照射IR。

发光热源200可以包括设置在气流的上游的第一发光热源表面200S1和设置在气流的下游的第二发光热源表面200S2。发光热源200可以具有从第一发光热源表面200S1到第二发光热源表面200S2的发光热源厚度200T。发光热源200可以具有由第一发光热源表面200S1的相对的外周端之间的距离限定的发光热源宽度200W。发光热源宽度200W可以是例如连接到第一发光热源表面200S1的外周并且彼此面对的两个侧表面之间的距离。

第一发光热源表面200S1和第二发光热源表面200S2的形状可以是例如圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形、六边形或八边形,但不必限于此。可以使用适合本领域标准的任何形式。

因此,发光热源200的体积和形状可以由例如第一发光热源表面200S1的形状、第二发光热源表面200S2的形状和发光热源厚度200T来限定。

在一实施方式中,发光热源厚度200T可以小于发光热源宽度200W。发光热源厚度200T可以例如小于或等于发光热源宽度200W的50%、小于或等于40%、小于或等于30%、小于或等于20%、小于或等于10%或小于或等于5%。发光热源厚度200T可以是例如发光热源宽度200W的约0.1%至约50%、约0.1%至约40%、约0.5%至约30%、约0.5%至约20%、约1%至约10%、或约1%至约5%。发光热源厚度200T可以是例如约1毫米(mm)至约200mm、约5mm至约150mm、约10mm至约100mm或约10mm至约50mm。当发光热源200具有在这些范围内的厚度时,包括发光热源200的空气净化模块1000可以具有更简化的结构、进一步减小的体积和进一步提高的能量效率。当发光热源200太薄时,发光热源200可能不作为热源。当发光热源200太厚时,空气净化模块1000的体积可能增加。

图2是根据另一实施方式的空气净化模块的示意侧视图。

参照图2,发光热源200包括例如支撑件210和设置在支撑件210的一个表面或相对表面上的用于发光供热的至少一个发光热源220。发光热源200可以包括例如用于发光供热的多个源220。用于发光供热的源220可以是例如发光热源装置。发光热源装置可以是例如发光热源芯片。在支撑件210的一个表面210S1和面对支撑件210的一个表面210S1的另一表面210S2上的多个源220可以例如以规则的间隔彼此间隔开。在支撑件210的一个表面210S1上,用于发光供热的源220所占据的面积可以是例如支撑件210的一个表面210S1的总面积的大于或等于10%、大于或等于20%、大于或等于30%、大于或等于40%、大于或等于50%、大于或等于60%、大于或等于70%、或者大于或等于80%。在支撑件210的一个表面210S1上,用于发光供热的源220所占据的面积可以是例如支撑件210的一个表面210S1的总面积的约1%至约99%、约10%至约90%、约20%至约90%、约30%至约90%、约40%至约90%、约50%至约90%、约60%至约90%、约70%至约90%、或约80%至约90%。支撑件210可以是例如透明的或不透明的。

用于发光供热的源220可以例如在从支撑件210突出的第一方向上发光。在一实施方式中,第一方向可以是与支撑件210的主表面交叉的方向。例如,第一方向可以是垂直于支撑件210的主表面的方向。用于发光供热的源220可以例如在第一方向和不同于第一方向的第二方向上发光。第二方向可以是例如与第一方向相反的方向。用于发光供热的源220可以例如在从支撑件210突出的方向上发光。用于发光供热的源220可以例如在从支撑件210突出的方向上释放热量,同时可以在朝向支撑件210的方向上释放热量。尽管用于发光供热的源220可以例如设置在支撑件210的一个表面上,但是用于发光供热的源220可以在所有方向上释放热量。当用于发光供热的源220例如设置在支撑件210的相对表面上时,用于发光供热的源220可以向支撑件210的相对表面发射光。支撑件210可以是例如热导体。

可以在发光热源200的内侧表面和/或支撑件210的部分或全部表面上额外设置光反射层(未显示)。当发光热源200的内侧表面和/或支撑件210的部分或全部表面被光反射层涂覆时,可以提高从发光热源200发射的光的利用效率。

可以在发光热源200的内侧表面和/或支撑件210的部分或全部表面上额外设置隔热层(未显示)。当发光热源200的内侧表面和/或支撑件210的部分或全部表面被隔热层覆盖时,可以提高从发光热源200释放的热量的利用效率。

可以在发光热源200的内侧表面和/或支撑件210的部分或全部表面上额外设置光反射隔热层(未显示)。当发光热源200的内侧表面和/或支撑件210的部分或全部表面被光反射隔热层涂覆时,来自发光热源200的光和热的利用效率可以同时提高。光反射隔热层可以具有例如光反射层/隔热层结构。光反射层可以是铝层、铜层等。隔热层可以是多孔聚合物层、多孔玻璃纤维层等。

参照图1和图2,空气净化模块1000可以不含邻近催化剂过滤器100设置且不同于发光热源200的其它能量源。除了发光热源200之外,空气净化模块1000可以不包括例如不同于发光热源200的其他能量源。当空气净化模块1000不额外包括其他能量源时,空气净化模块1000可以具有简化的结构、减小的体积和提高的能量效率。其他能量源可以是例如光源、热源或它们的组合。不同于发光热源200的其它能量源可以是例如释放热量以活化氧化催化剂的热源。释放热量以活化氧化催化剂并无意发光的热源不对应于照射光以活化光催化剂并释放热量以活化氧化催化剂的发光热源200。作为其他能量源,热源可以是例如电热丝。不同于发光热源200的其他能量源可以是例如照射用于活化光催化剂的光的光源。发射用于活化光催化剂的光并无意释放热量的光源不对应于发射光以活化光催化剂并释放热量以活化氧化催化剂的发光热源200。作为其他能量源,光源可以是例如UV源或可见光源。

参照图1和图2,在空气净化模块1000中,可以在发光热源200SS1、200SS2、200SS3和200SS4的一部分或全部侧表面和/或催化剂过滤器100SS1、100SS2、100SS3和100SS4的侧表面上额外设置隔热材料(未示出)。当发光热源200SS1、200SS2、200SS3和200SS4的部分或全部侧表面和/或催化剂过滤器100SS1、100SS2、100SS3和100SS4的侧表面涂覆有隔热材料时,从发光热源200释放的热量可以进一步有效地传递到催化剂过滤器100。这里,隔热材料可以是例如多孔泡沫。多孔泡沫可以是例如聚苯乙烯泡沫、酚醛泡沫、无纺布、气凝胶、挤塑聚苯乙烯(“XPS”)、玻璃棉等。

参照图1和图2,在空气净化模块1000中,可以在发光热源200SS、200SS2、200SS3和200SS4的一部分或全部侧表面和/或催化剂过滤器100SS1、100SS2、100SS3和100SS4的侧表面上额外设置光反射材料(未示出)。当发光热源200SS1、200SS2、200SS3和200SS4的部分或全部侧表面和/或催化剂过滤器100SS1、100SS2、100SS3和100SS4的侧表面涂覆有光反射材料时,从发光热源200释放的热量可以进一步有效地传递到催化剂过滤器100。这里,光反射材料可以是例如金属箔。金属箔可以是例如铝箔、铜箔等。

参照图1和图2,在空气净化模块1000中,可以在发光热源200SS、200SS2、200SS3和200SS4的一部分或全部侧表面和/或催化剂过滤器100SS1、100SS2、100SS3和100SS4的侧表面上额外设置光反射隔热材料(未示出)。当发光热源200SS1、200SS2、200SS3和200SS4的部分或全部侧表面和/或催化剂过滤器100SS1、100SS2、100SS3和100SS4的侧表面涂覆有光反射隔热材料时,来自发光热源200的光和热可以进一步有效地传递到催化剂过滤器100。这里,光反射隔热材料可以是例如多层结构,其中堆叠了光反射层和隔热层。这里,光反射层可以是例如金属层。金属层可以是例如铝、铜或其合金。隔热层可以是例如多孔聚合物层、多孔玻璃纤维层等。光反射隔热材料可以具有例如由2层至100层组成的结构。光反射隔热材料可以具有例如光反射层/隔热层结构或光反射层/隔热层/光反射层结构。

图3是包括不同于发光热源的其他能量源的空气净化模块的示意图。

参照图3,空气净化模块2000中包括的其他能量源可以是例如热源和/或光源。催化剂过滤器100可以包括光催化剂和氧化催化剂。为了活化光催化剂和氧化催化剂,空气净化模块2000分别包括用于发射热量以活化氧化催化剂的热源230和用于照射光以活化光催化剂的光源240。空气净化模块2000可以单独包括多个能量源。

参照图1和图3,不包括其它能量源的空气净化模块1000的第一体积可以例如小于包括其它能量源的空气净化模块2000的第二体积。当不包括其他能量源的空气净化模块1000的第一体积小于包括其他能量源的空气净化模块2000的第二体积时,空气净化模块1000可以具有更刚性的结构,并且能够实现空气净化模块1000的小型化。第一体积可以例如小于或等于第二体积的80%、小于或等于70%、小于或等于60%、小于或等于50%、小于或等于45%、或者小于或等于40%。第一体积可以例如是第二体积的约10%至约80%、10%至约70%、10%至约60%、10%至约50%、10%至约45%或10%至约40%。

不包括其他能量源的空气净化模块1000的第一功耗可以小于包括其他能量源的空气净化模块2000的第二功耗。当不包括其他能量源的空气净化模块1000的第一功耗小于包括其他能量源的空气净化模块2000的第二功耗时,空气净化模块1000能够表现出提高的能量效率。第一功耗可以例如小于或等于第二功耗的80%、小于或等于70%、小于或等于60%、小于或等于50%、小于或等于45%、或者小于或等于40%。第一功耗可以例如是第二功耗的约10%至约80%、10%至约70%、10%至约60%、10%至约50%、10%至约45%或10%至约40%。

催化剂过滤器100可以包括设置在气流的上游的第一催化剂过滤器表面100S1和设置在气流的下游的第二催化剂过滤器表面100S2。催化剂过滤器100可以具有例如从第一催化剂过滤器表面100S1到第二催化剂过滤器表面100S2的催化剂过滤器厚度100T。用于测量厚度100T的方向被定义为催化剂过滤器100的厚度方向。催化剂过滤器100可以具有例如由第一催化剂过滤器表面100S1的相对的外周端之间的距离限定的催化剂过滤器宽度100W。催化剂过滤器宽度100W可以是例如连接到第一催化剂过滤器表面100S1的外周并且彼此面对的两个侧表面之间的距离。

第一催化剂过滤器表面100S1和第二催化剂过滤器表面100S2各自的形状可以是例如圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形、六边形或八边形,但不必限于此。可以使用适合本领域标准的任何形式。

因此,催化剂过滤器100的体积和形状可以由例如第一催化剂过滤器表面100S1的形状、第二催化剂过滤器表面100S2的形状和催化剂过滤器厚度100T来限定。

在一实施方式中,催化剂过滤器厚度100T可以小于催化剂过滤器宽度100W。催化剂过滤器厚度100T可以例如小于或等于催化剂过滤器宽度100W的50%、小于或等于40%、小于或等于30%、小于或等于20%、小于或等于10%、或小于或等于5%。催化剂过滤器厚度100T可以例如是催化剂过滤器宽度100W的约0.1%至约50%、约0.1%至约40%、约0.5%至约30%、约0.5%至约20%、约1%至约10%、或约1%至约5%。催化剂过滤器100的厚度100T可以是例如约1mm至约200mm、约5mm至约150mm、约10mm至约100mm或约10mm至约50mm。当催化剂过滤器100具有在这些范围内的厚度时,包括催化剂过滤器100的空气净化模块1000可以具有更简化的结构、进一步减小的体积和进一步提高的能量效率。当催化剂过滤器100太薄时,包括在催化剂过滤器100中的催化剂的量可能过度减少,因此空气可能不能有效地净化。当催化剂过滤器100太厚时,从发光热源200发射的光可能不会照射到整个催化剂过滤器100,或者从发光热源200释放的热量可能不会传递到整个催化剂过滤器100。

光反射层(未显示)可以额外设置在催化剂过滤器100的部分或全部内表面上。当催化剂过滤器100的部分或全部内表面涂覆有光反射层时,可以提高从发光热源200发射的光的利用效率。

可以在催化剂过滤器100的部分或全部内表面上额外设置隔热层(未显示)。当催化剂过滤器100的部分或全部内表面涂覆有隔热层时,可以提高从发光热源200释放的热量的利用效率。

光反射隔热层(未显示)可以额外设置在催化剂过滤器100的部分或全部内表面上。当催化剂过滤器100的部分或全部内表面涂覆有光反射隔热层时,可以同时提高来自发光热源200的光和热的利用效率。光反射隔热层可以具有例如光反射层/隔热层结构。光反射层可以是铝层、铜层等。隔热层可以是多孔聚合物层、多孔玻璃纤维层等。

催化剂过滤器100可以包括光催化剂和氧化催化剂,光催化剂和氧化催化剂可以设置在光反射层、隔热层和/或光反射隔热层上。

图4是根据一实施方式的催化剂过滤器的示意图。图5是根据另一实施方式的催化剂过滤器的示意图。

参照图4和图5,催化剂过滤器100可以包括例如多个单元105,多个单元105在第一催化剂过滤器表面100S1上沿催化剂过滤器厚度100T方向形成气流路径,并彼此相邻平行设置。

平行设置的多个单元105可以例如规则或不规则地设置。平行设置的多个单元105可以例如周期性地或非周期性地设置。

当催化剂过滤器100包括以这种方式设置的多个单元105时,可以进一步有效地从未净化空气130中去除污染物。

参照图4,催化剂过滤器100包括彼此相邻地平行布置的多个单元105,多个单元105包括通孔106和限定通孔106的形状的分隔壁107。

通孔106可以通过穿过第一催化剂过滤器表面100S1和第二催化剂过滤器表面100S2而形成气流路径。分隔壁107可以设置在相邻的通孔106之间。

第一催化剂过滤器表面100S1中的通孔106所占据的面积可以是例如第一催化剂过滤器表面100S1的总面积的约50%至约99%、约60%至约99%、约70%至约99%、约80%至约99%、或约90%至约99%。

参照图5,催化剂过滤器100可以包括彼此相邻地平行设置的多个单元105,多个单元105可以包括突起108和/或凹陷109。

当多个单元105包括突起108和/或凹陷109时,未净化空气130接触催化剂过滤器100的面积可以最大化。突起108和/或凹陷109可以是例如多孔的。当突起108和/或凹陷109是多孔的时,未净化的空气130可以通过穿过突起108和/或凹陷109而被净化。

从催化剂过滤器100的厚度方向看,通孔106的入口可以是(例如)圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形、六边形、八边形或其组合,但不限于此。可以使用适于净化未净化空气130的任何形状。突起108的表面可以是例如圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形、六边形、八边形或其组合,但不限于此。可以使用适于净化未净化空气130的任何形状。从催化剂过滤器100的厚度方向看,凹陷109的底部可以是例如圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形、六边形、八边形或其组合,但不限于此。可以使用适于净化未净化空气130的任何形状。

通孔106的直径可以沿催化剂过滤器厚度100T方向增大、减小或保持不变,但不限于此。可以使用适于净化未净化空气130的任何图案。突起108的直径可以例如沿着催化剂过滤器厚度100T方向增大、减小或保持恒定,但不限于此。可以使用适于净化未净化空气130的任何图案。凹陷109的直径可以例如沿着催化剂过滤器厚度100T方向增大、减小或保持恒定,但不限于此。可以使用适于净化未净化空气130的任何图案。

图6是图4的催化剂过滤器100沿线A和A'截取的剖视图。

催化剂过滤器100可以包括例如固体基底150和涂覆在固体基底150上的催化剂160。催化剂160可以包括光催化剂和氧化催化剂。

光催化剂可以是由发光热源200发出的光活化的催化剂。氧化催化剂可以是由从发光热源200释放的热量活化的催化剂。

光催化剂可以包括例如第一金属、第一金属氧化物、第一金属碳化物、第一金属氮化物、第一金属氮氧化物或其组合。

第一金属可以包括例如Ti、Zn、Zr、Ta、Nb、W、其合金或其组合,但不限于此。可以使用本领域中可用作光催化剂的任何金属。

第一金属氧化物可以是例如TiO

第一金属碳化物可以是例如Ti

第一金属氮化物可以是例如TiN

第一金属氮氧化物可以是例如TiN

光催化剂可以是颗粒形式,且光催化剂颗粒可以具有例如球形、管形、棒形、纤维形、片形或其组合。

光催化颗粒可以是例如一次颗粒或作为多个一次颗粒的组合的二次颗粒。

氧化催化剂可以包括例如第二金属、第二金属氧化物、第二金属碳化物、第二金属氮化物、第二金属氮氧化物或其组合。

第二金属可以不同于第一金属。第二金属可以包括例如Ti、Mn、Co、Ce、Al、Fe、Ni、Na、In、Bi、Sn、Pt、Au、Ag、Zn、Pd、其合金或其组合,但不限于此。可以使用本领域中可用作氧化催化剂的任何金属。

第二金属氧化物可以包括例如TiO

第二金属碳化物可以包括例如钛碳化物、锰碳化物、钴碳化物、铈碳化物、铝碳化物、铁碳化物、镍碳化物或其组合。

第二金属氮化物可以包括例如钛氮化物、锰氮化物、钴氮化物、铈氮化物、铝氮化物、铁氮化物、镍氮化物或其组合。

第二金属氮氧化物可以包括例如钛氮氧化物、锰氮氧化物、钴氮氧化物、铈氮氧化物、铝氮氧化物、铁氮氧化物、镍氮氧化物或其组合。

氧化催化剂可以是颗粒形式,且氧化催化剂颗粒可以具有例如球形、管形、棒形、纤维形、片形或其组合。

氧化催化剂颗粒可以是例如一次颗粒或作为多个一次颗粒的组合的二次颗粒。

固体基底150可以是例如多孔基底或非多孔基底。多孔基底可以是包括空气可以透过的多个孔的基底。包括在多孔基底中的孔的尺寸可以是例如约0.1纳米(nm)至约100nm、约0.1nm至约50nm、约0.1nm至约10nm或约1nm至约5nm。非多孔基底可以是空气不能透过的基底。非多孔基底可以是例如不包括孔的基底。

固体基底150可以包括例如陶瓷、碳、聚合物、金属、无纺织物、纺织物或其组合。

催化剂过滤器100可以安装在各种室内和室外空气净化装置上,诸如空气净化器、空气净化设施、空调设施等,以从未净化空气130中去除挥发性有机化合物(“VOC”)等的气体或微尘。除了VOC之外,催化剂过滤器100还可以去除氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、氨(NH

图7是根据一实施方式的催化剂过滤器100的示意图。图8是未净化空气130流入的图7的催化剂过滤器100的流入表面的正视图。图9是净化空气140流出的图7的催化剂过滤器100的出口表面的正视图。图10是图8的催化剂过滤器100沿4-4'方向截取的剖视图。

参照图7,催化剂过滤器100包括未净化空气130流入的流入表面和净化空气140流出的流出表面。未净化空气130可以包括例如可被光催化剂分解的材料和可被氧化催化剂分解的材料。

未净化空气130可以包括颗粒化合物和气体化合物。催化剂过滤器100可以具有由从流入表面朝向流出表面的方向(Y轴方向)限定的厚度T1。

催化剂过滤器100可以包括多个第一凹陷510,其具有邻近未净化空气130流入的流入表面的入口以及邻近净化空气140流出的流出表面的底部。未净化空气130可以通过多个第一凹陷510流入催化剂过滤器100。多个第一凹陷510可以规则地和/或周期性地布置。多个第一凹陷510可以彼此平行地布置。

催化剂过滤器100可以包括暴露于未净化空气130流入的流入表面的多个第一表面520S。第一表面520S可以对应于例如第一突起的表面。多个第一表面520S可以规则地布置。多个第一表面520S可以设置在多个第一凹陷510之间。

多个第一表面520S可以在多个第一凹陷510之间间隔开,多个第一凹陷510沿着流入表面的表面在一个方向上(例如,沿着X轴方向和/或Z轴方向)间隔开。多个第一凹陷510和多个第一表面520S可以沿着流入表面的表面在一个方向上(例如,沿着X轴方向和/或Z轴方向)交替设置。因此,一个第一凹陷510可以被四个第一表面520S围绕,并且一个第一表面520S可以被四个第一凹陷510围绕。

图8是未净化空气130流入的图7的催化剂过滤器100的流入表面的正视图。图9是净化空气140流出的图7的催化剂过滤器100的流出表面的正视图。

参照图8,催化剂过滤器100的流入表面可以包括多个第一凹陷510和多个第一表面520S。

参照图9,催化剂过滤器100的流出表面可以包括多个第二凹陷520和多个第二表面510S。

多个第二凹陷520可以是净化空气140通过其排出的出口。通过第二凹陷520排出的净化空气140可以是没有污染物的空气(污染物在穿过第一凹陷510时从流入的未净化空气130中去除),或者可以是包含通过分解污染物获得的无害气体的空气。

多个第二凹陷520可以规则地和/或周期性地排列。多个第二表面510可以规则地排列。多个第二表面510S可以设置在多个第二凹陷520之间。第二表面510S可以对应于例如第二突起的表面。

多个第二表面510S可以对应于多个第一凹陷510,多个第二凹陷520可以对应于多个第一表面520S。

参照图8和图9,第二表面510S可以对应于第一凹陷510的底部,第一表面520S可以对应于第二凹陷520的底部。

图10是图8的催化剂过滤器100沿4-4'方向截取的剖面图。

催化剂过滤器100可以具有单体结构或单体框架。催化剂过滤器100可以具有完全由相同材料形成的框架,例如,陶瓷材料、聚合物材料、金属材料等。催化剂过滤器100可以具有作为整体集成的结构,诸如单体或整体结构。或者,催化剂过滤器100可以是多层结构或多层框架。尽管图中未示出,但是催化剂过滤器100可以具有例如多层结构,该多层结构包括固体基底和设置在固体基底上的光催化剂和氧化催化剂。

参照图10,催化剂过滤器100可以是具有框架的结构,其中多个第一凹陷510和多个第二凹陷520沿Z轴方向依次设置。催化剂过滤器100可以包括多个水平区域610和多个垂直区域615和625。多个水平区域610可以沿着Z轴方向彼此间隔开。Z轴方向可以对应于垂直方向。多个水平区域610可以沿着Y轴方向彼此平行地设置。多个水平区域610中的每个的长度可以彼此相等或不同。多个水平区域610可以设置在多个垂直区域615和625之间。多个水平区域610可以通过多个垂直区域615和625彼此物理连接。多个垂直区域615和625可以彼此平行设置,并且可以彼此间隔开。多个垂直区域615和625可以沿着Z轴方向彼此间隔开。Z轴方向可以对应于垂直方向。多个垂直区域615和625可以沿着Y轴方向彼此平行地设置。多个垂直区域615和625中的每个的长度可以彼此相等或不同。多个垂直区域615和625可以设置在多个水平区域610之间。多个垂直区域615和625可以通过多个水平区域610物理连接到彼此。多个垂直区域615和625可以包括多个第一垂直区域615和多个第二垂直区域625。多个第一垂直区域615和多个第二垂直区域625可以沿着Y轴方向彼此间隔开。多个第一垂直区域615可以沿着Z轴方向彼此间隔开。多个第二垂直区域625可以在Z轴方向上彼此间隔开。多个第一垂直区域615可以设置在未净化空气130被供应到的流入表面上。多个第二垂直区域625可以设置在排出净化空气140的流出表面上。

多个水平区域610可以对应于第一凹陷510和第二凹陷520的壁。多个水平区域610可以各自位于第一凹陷510和第二凹陷520之间,以在各个凹陷510和520之间形成边界。这些壁可以对应于第一凹陷510和第二凹陷520的侧壁。多个水平区域610中的每个的厚度可以彼此相等或不同。多个水平区域610的厚度可以等于或不同于多个垂直区域615和625的厚度。作为第一凹陷510的壁的水平区域610可以在Z轴方向上彼此间隔开第一距离D1。作为第二凹陷520的壁的水平区域610可以在Z轴方向上彼此间隔开第二距离D2。第一距离D1和第二距离D2可以彼此相等或不同。第一凹陷510和第二凹陷520的入口的直径和/或面积可以彼此相等或不同。多个水平区域610中的每个在Y轴方向上的长度L1可以彼此相等或不同。第一凹陷510和第二凹陷520的深度可以由水平区域610在Y轴方向上的长度L1限定。第一凹陷510和第二凹陷520的深度可以彼此相等或不同。多个第一垂直区域615可以形成多个第二凹陷520的底部。多个第二垂直区域625可以形成多个第一凹陷510的底部。这里,第一凹陷510的底部和第二凹陷520的底部的透气性可以彼此相同或不同。第一垂直区域615的直径D11和第二垂直区域625的直径D22可以彼此相等或不同。第一垂直区域615和第二垂直区域625在Y轴方向上的厚度可以彼此相等或不同。

多个水平区域610和多个垂直区域615和625可以具有集成为整体的结构,诸如单体或整体结构,其中该结构可以由相同的材料形成。

图11是图10的水平区域610的第一区域A1的放大图。

参照图11,水平区域610可以包括孔610A。垂直区域615和625可以包括或不包括孔。

当水平区域610和垂直区域615和625包括孔时,垂直区域615和625的孔密度可以高于、低于或等于水平区域610的孔密度。

例如,第一垂直区域615可以包括孔,第二垂直区域625可以不包括孔。或者,第一垂直区域615可以不包括孔,第二垂直区域625可以包括孔。

当第一垂直区域615和第二垂直区域625包括孔时,垂直区域625的孔密度可以高于或低于或等于第一垂直区域615的孔密度。

包括上述用于空气净化的光催化剂的催化剂层670可以设置在水平区域610的能量照射在其上的表面610S上。催化剂层670可以包括光催化剂和氧化催化剂。催化剂层670可以设置在例如水平区域610以及垂直区域615和625上。

图12是根据一实施方式的包括集尘过滤器的空气净化模块的示意图。

空气净化模块1000还可以包括例如集尘过滤器300。

与催化剂过滤器100相比,集尘过滤器300可以设置在气流的上游。当集尘过滤器300与催化剂过滤器100相比设置在气流的上游时,集尘过滤器300可以首先去除包括在未净化空气中的颗粒。通过首先由集尘过滤器300去除包括在未净化空气中的灰尘颗粒,包括减少的灰尘颗粒的空气可以被供应到催化剂过滤器100。因此,催化剂过滤器100能够更有效地净化供应到其中的空气。

集尘过滤器300的厚度和宽度可以与催化剂过滤器100的厚度和宽度相同。集尘过滤器300可以包括多孔基底。当集尘过滤器300包括多孔基底时,包含在未净化空气中的灰尘颗粒可以容易地吸附在多孔基底上。多孔基底可以包括例如活性炭。

图13是根据另一实施方式的空气净化模块的示意侧视图。

参照图13,空气净化模块1000包括催化剂过滤器100和发光热源200。催化剂过滤器100可以包括:光催化剂过滤器110,其邻近发光热源200设置并包括光催化剂;和氧化催化剂过滤器120,其邻近发光热源200设置并包括氧化催化剂。当光催化剂过滤器110和氧化催化剂过滤器120邻近发光热源200设置时,发光热源200可以同时活化光催化剂过滤器110中的光催化剂和氧化催化剂过滤器120中的氧化催化剂。因此,与分别包括光源和热源的空气净化模块相比,空气净化模块1000可以具有简化的结构、紧凑的体积和提高的能量效率。

例如,与发光热源200相比,光催化剂过滤器110可以设置在气流的上游。或者,与发光热源200相比,光催化剂过滤器110可以例如设置在气流的下游。与发光热源200相比,氧化催化剂过滤器120可以例如设置在气流的上游。当氧化催化剂过滤器120与发光热源200相比设置在气流的下游时,可以更有效地利用从发光热源200释放的热量。例如,未净化空气130可以流入设置在气流的上游的光催化剂过滤器110,净化空气140可以从设置在气流的下游的氧化催化剂过滤器120排出。

例如,光催化剂过滤器110可以设置为距离发光热源200比距离氧化催化剂过滤器120更近。当光催化剂过滤器110设置为距离发光热源200比距离氧化催化剂过滤器120更近时,可以更有效地使用包括在光催化剂过滤器110中的光催化剂。氧化催化剂过滤器120可以例如设置为距离发光热源200比距离光催化剂过滤器110更近。当氧化催化剂过滤器120设置为距离发光热源200比距离光催化剂过滤器110更近时,可以更有效地使用包括在氧化催化剂过滤器120中的氧化催化剂。

图14是根据另一实施方式的空气净化模块的示意侧视图。

参照图14,空气净化模块1000包括光催化剂过滤器110和氧化催化剂过滤器120。与发光热源200相比,光催化剂过滤器110可以设置在气流的上游,因此可以与发光热源200的一个表面接触。与发光热源200相比,氧化催化剂过滤器120可以例如设置在气流的下游,因此可以与发光热源200的另一表面接触。当光催化剂过滤器110和氧化催化剂过滤器120可以分别与发光热源200的一个表面和面对该一个表面的另一个表面接触时,空气净化模块1000的体积可以进一步减小,并且空气净化模块1000的结构可以更加简化。

参照图13和图14,光催化剂过滤器110包括设置在气流的上游的第一光催化剂过滤器表面110S1和设置在气流的下游的第二光催化剂过滤器表面110S2。光催化剂过滤器110可以具有例如从第一光催化剂过滤器表面110S1到第二光催化剂过滤器表面110S2的光催化剂过滤器厚度110T。光催化剂过滤器110可以具有例如由第一光催化剂过滤器表面110S1的相对的外周端之间的距离限定的光催化剂过滤器宽度110W。光催化剂过滤器宽度110W可以是例如连接到第一光催化剂过滤器表面110S1的外周并彼此面对的两个侧表面之间的距离。

第一光催化剂过滤表面110S1和第二光催化剂过滤表面110S2的形状可以是(例如)圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形、六边形或八边形,但不必限于此。可以使用适合本领域标准的任何形式。

因此,光催化剂过滤器110的体积和形状可以由例如第一光催化剂过滤器表面110S1的形状、第二光催化剂过滤器表面110S2的形状和光催化剂过滤器厚度110T来限定。

在一实施方式中,光催化剂过滤器厚度110T可以小于光催化剂过滤器宽度110W。光催化剂过滤器厚度110T可以例如小于或等于光催化剂过滤器宽度110W的50%、小于或等于40%、小于或等于30%、小于或等于20%、小于或等于10%、或者小于或等于5%。光催化剂过滤器厚度110T可以例如是光催化剂过滤器宽度110W的约0.1%至约50%、约0.1%至约40%、约0.5%至约30%、约0.5%至约20%、约1%至约10%、或约1%至约5%。光催化剂过滤器厚度110T可以是例如约0.1mm至约100mm、约0.5mm至约70mm、约1mm至约50mm、约5mm至约50mm或约10mm至约50mm。当光催化剂过滤器110具有在这些范围内的厚度时,包括光催化剂过滤器110的空气净化模块1000可以具有更简化的结构、进一步减小的体积和进一步提高的能量效率。当光催化剂过滤器110太薄时,包括在光催化剂过滤器110中的催化剂的量可能过度减少,因此空气可能不能有效地净化。当光催化剂过滤器110太厚时,从发光热源200发出的光可能不会照射到整个光催化剂过滤器110。

参照图13和图14,氧化催化剂过滤器120包括设置在气流的上游的第一氧化催化剂过滤器表面120S1和设置在气流的下游的第二氧化催化剂过滤器表面120S2。氧化催化剂过滤器120可以具有例如从第一氧化催化剂过滤器表面120S1到第二氧化催化剂过滤器表面120S2的氧化催化剂厚度120T。氧化催化剂过滤器120可以具有例如由第一氧化催化剂过滤器表面120S1的相对的外周端之间的距离限定的氧化催化剂过滤器宽度120W。氧化催化剂过滤器宽度120W可以是例如连接到第一氧化催化剂过滤器表面120S1的外周并彼此面对的两个侧表面之间的距离。

第一氧化催化剂过滤器表面120S1和第二氧化催化剂过滤器表面120S2中的每个的形状可以是例如圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形、六边形或八边形,但不必限于此。可以使用适合本领域标准的任何形式。因此,氧化催化剂过滤器120的体积和形状可以由例如第一氧化催化剂过滤器表面120S1的形状、第二氧化催化剂过滤器表面120S2的形状和氧化催化剂过滤器厚度120T来限定。

在一实施方式中,氧化催化剂过滤器厚度120T可以小于氧化催化剂过滤器宽度120W。氧化催化剂过滤器厚度120T可以例如小于或等于氧化催化剂过滤器宽度120W的50%、小于或等于40%、小于或等于30%、小于或等于20%、小于或等于10%、或者小于或等于5%。氧化催化剂过滤器厚度120T可以例如是氧化催化剂过滤器宽度120W的约0.1%至约50%、约0.1%至约40%、约0.5%至约30%、约0.5%至约20%、约1%至约10%、或约1%至约5%。氧化催化剂过滤器厚度120T可以是例如约0.1mm至约100mm、约0.5mm至约70mm、约1mm至约50mm、约5mm至约50mm或约10mm至约50mm。当氧化催化剂过滤器120具有在这些范围内的厚度时,包括氧化催化剂过滤器120的空气净化模块1000可以具有更简化的结构、进一步减小的体积和进一步提高的能量效率。当氧化催化剂过滤器120的厚度过小时,包括在氧化催化剂过滤器120中的催化剂的量过度减少,从而可能难以有效地净化空气。当氧化催化剂过滤器120太厚时,从发光热源200释放的热量可能不会传递到整个氧化催化剂过滤器120。

图15是根据另一实施方式的空气净化模块的示意图。

参照图15,空气净化模块1000包括组件400,组件400包括催化剂过滤器100和发光热源200。组件400可以包括第一组件400a。催化剂过滤器100可以包括光催化剂过滤器110和氧化催化剂过滤器120。催化剂过滤器100可以包括例如1-1光催化剂过滤器110a和1-1氧化催化剂过滤器120a。发光热源200可以包括1-1发光热源200a。与1-1发光热源200a相比,1-1光催化剂过滤器110a可以设置在气流的上游。与1-1发光热源200a相比,1-1氧化催化剂过滤器120a可以设置在气流的下游。当空气净化模块1000包括第一组件400a时,空气净化模块1000可以具有简化的结构、减小的体积和提高的能量效率。

第一组件400a可以进一步包括例如设置在1-1发光热源200a和1-1氧化催化剂过滤器120a之间的1-2光催化剂过滤器110b。当第一组件400a进一步包括1-2光催化剂过滤器110b时,可以提高从1-1发光热源200a发射的光的利用率。

参照图15,组件400可以包括设置在气流的上游的第一组件表面400S1和设置在气流的下游的第二组件表面400S2。组件400可以具有例如从第一组件表面400S1到第二组件表面400S2的组件厚度400T。组件400可以具有例如由第一组件表面400S1的相对的外周端之间的距离限定的组件宽度400W。组件宽度400W可以是例如连接到第一组件表面400S1的外周并且彼此面对的两个侧表面之间的距离。

第一组件表面400S1和第二组件表面400S2的形状可以是例如圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形、六边形或八边形,但不必限于此。可以使用适合本领域标准的任何形式。因此,组件400的体积和形状可以由例如第一组件表面400S1的形状、第二组件表面400S2的形状和组件厚度400T来限定。

组件厚度400T可以小于组件宽度400W。组件厚度400T可以例如小于或等于组件宽度400W的50%、小于或等于40%、小于或等于30%、小于或等于20%、或者小于或等于10%。组件厚度400T可以是例如约1%至约50%、约1%至约40%、约5%至约30%、约5%至约20%、或约5%至约10%。组件厚度400T可以是例如约0.1mm至约100mm、约0.5mm至约70mm、约1mm至约50mm、约5mm至约50mm或约10mm至约50mm。当组件400具有在这些范围内的厚度时,包括组件400的空气净化模块1000可以具有更简化的结构、进一步减小的体积和进一步提高的能量效率。当组件400太薄时,包括在组件400中的催化剂的量可能过度减少,因此空气可能不能有效地净化。当组件400太厚时,从发光热源200释放的热量可能不会传递到整个组件400。

图16是根据另一实施方式的空气净化模块的示意图。图17是根据另一实施方式的空气净化模块的示意图。

参照图16,空气净化模块1000包括组件400。组件400可以包括第一组件400a和与第一组件400a相比设置在气流的下游的至少一个第二组件400b。第一组件400a具有与图15相同的配置。第二组件400b可以包括2-1发光热源200b、2-1光催化剂过滤器110c和2-1氧化催化剂过滤器120b。与2-1发光热源200b相比,2-1光催化剂过滤器110a可以设置在气流的上游。与2-1发光热源200b相比,2-1氧化催化剂过滤器120b可以设置在气流的下游。当空气净化模块1000包括第一组件400a和至少一个第二组件400b时,空气净化模块1000可以具有改善的空气净化能力。

参照图17,空气净化模块1000包括组件400,组件400可以包括第一组件400a和多个第二组件400b和400c。

第一组件400a具有与图15相同的配置。在多个第二组件400b和400c中,与第一组件400a相邻的第二组件400b可以具有与图16相同的构造。

与第一组件400a间隔开的第二组件400c可以是例如第三组件400c。第三组件400c可以包括3-1发光热源200c、3-1光催化剂过滤器110e和3-1氧化催化剂过滤器120c。与3-1发光热源200c相比,3-1光催化剂过滤器110e可以设置在气流的上游。与3-1发光热源200c相比,3-1氧化催化剂过滤器120c可以设置在气流的下游。

包括在空气净化模块1000中的第二组件的数量可以是例如1至1000、1至500、1至100、1至50、1至20、1至10或1至5。第二组件的数量可以根据空气净化模块1000的性能和尺寸来选择。

参照图16,第二组件400b可以进一步包括例如设置在2-1发光热源200b和2-1氧化催化剂过滤器120b之间的2-2光催化剂过滤器110d。当第二组件400b进一步包括2-2光催化剂过滤器110d时,从2-1发光热源200b发射的光的利用率可以进一步提高。

参照图17,第三组件400c可以进一步包括例如设置在3-1发光热源200c和3-1氧化催化剂过滤器120c之间的3-2光催化剂过滤器110f。当第三组件400c还包括3-2光催化剂过滤器110f时,可以进一步提高从3-1发光热源200c发射的光的利用率。

参照图16和图17,空气净化模块1000可以进一步包括例如第一组件400a和第二组件400b之间和/或至少一个第二组件中相邻组件之间(例如,第二组件400b和第三组件400c之间)的2-2氧化催化剂过滤器120c、120d或120f。当空气净化模块1000还包括2-2氧化催化剂过滤器120c、120d或120f时,空气净化模块1000可以具有进一步提高的空气净化能力。

参照图15至图17,可以在空气净化模块1000的组件400的部分或全部侧表面上额外设置隔热材料(未显示)。当组件400的部分或全部侧表面被隔热材料涂覆时,从发光热源200释放的热量可以更有效地传递到氧化催化剂过滤器120。

参照图15至图17,可以在空气净化模块1000中的组件400的部分或全部侧表面上额外设置光反射材料(未显示)。当组件400的部分或全部侧表面被光反射材料涂覆时,从发光热源200发射的光可以更有效地传递到光催化剂过滤器110。

参照图15至图17,可以在空气净化模块1000中的组件400的部分或全部侧表面上额外设置光反射隔热材料(未显示)。当组件400的部分或全部侧表面被光反射隔热材料涂覆时,来自发光热源200的光和热可以更有效地传递到光催化剂过滤器110和氧化催化剂过滤器120。

组件400可以包括选自第一组件400a和至少一个第二组件400b中的至少一个。

另一方面提供了一种空气净化系统,包括:空气净化模块;空气供应模块,与空气净化模块相比设置在气流的上游;和空气排出模块,与空气净化模块相比设置在气流的下游。当空气净化系统除了空气净化模块之外还包括空气供应模块和空气排出模块时,空气净化系统可以具有进一步提高的空气净化能力。

图18是根据一实施方式的空气净化系统的示意图。图19是根据另一实施方式的空气净化系统的示意图。图20是根据另一实施方式的空气净化系统的示意图。

参照图18至图20,空气净化系统10000包括:空气净化模块1000;空气供应模块3000,与空气净化模块1000相比设置在气流的上游;和空气排出模块4000,与空气净化模块1000相比设置在气流的下游。

空气供应模块3000可以提供一种方式和/或路径,用于将未净化的空气轻松传送到空气净化模块1000。空气供应模块3000可以包括例如气泵和/或空气导管。空气净化模块1000可以进一步包括例如集尘过滤器。

空气排出模块4000可以将从空气净化模块1000净化的空气排出空气净化系统10000的外部。空气排出模块4000可以包括例如风扇和/或空气导管。

参照图18,空气净化系统10000包括空气净化模块1000,空气净化模块1000包括一个组件400,例如第一组件400a。与空气净化模块1000相比,空气供应模块3000可以设置在气流的上游,与空气净化模块1000相比,空气排出模块4000可以设置在气流的下游。

参照图19,空气净化系统10000包括空气净化模块1000,空气净化模块1000包括多个组件400,例如,第一组件400a和第二组件400b。与空气净化模块1000相比,空气供应模块3000可以设置在气流的上游,与空气净化模块1000相比,空气排出模块4000可以设置在气流的下游。

参照图20,空气净化系统10000包括空气净化模块1000,空气净化模块1000包括多个组件400,例如,第一组件400a、第二组件400b和第三组件400c。与空气净化模块1000相比,空气供应模块3000可以设置在气流的上游,与空气净化模块1000相比,空气排出模块4000可以设置在气流的下游。

另一方面提供了一种净化空气的方法,该方法包括:提供发光热源;以及邻近发光热源设置包括光催化剂和氧化催化剂的催化剂过滤器,其中催化剂过滤器和发光热源可以设置为净化流入的未净化空气并排出净化空气,发光热源可以向催化剂过滤器照射用于活化光催化剂的光并向催化剂过滤器提供热量以活化其中的氧化催化剂,发光热源的温度可以高于未净化空气的温度。与单独使用光源和热源的方法相比,通过使用一个发光热源,空气可以在减小的空间内以减少的能量被简单地净化。

首先,可以提供发光热源。发光热源没有特别限制,并且可以使用能够向催化剂过滤器照射用于活化光催化剂的光并向催化剂过滤器提供热量以活化其中的氧化催化剂的任何源。发光热源可以包括例如紫外LED和/或可见发光LED。LED的温度可以是例如约20℃至约500℃、约40℃至约300℃、或约50℃至约200℃。LED的温度可以例如比未净化空气的温度高至少20℃、至少40℃、或至少70℃。

接下来,包括光催化剂和氧化催化剂的催化剂过滤器可以邻近发光热源设置。催化剂过滤器可以包括例如光催化剂过滤器和氧化催化剂过滤器。例如,与发光热源相比,光催化剂过滤器可以设置在气流的上游,与发光热源相比,氧化催化剂过滤器可以设置在气流的下游。

通过以下示例和对比示例对本公开进行了更详细的描述。然而,以下实施方式仅用于说明目的,不应被解释为限制本公开的范围。

(空气净化模块和空气净化系统的准备)

示例1

准备了一种空气净化系统,其中空气供应模块、空气净化模块和空气排出模块从气流的上游至下游方向依次设置。

空气净化模块包括第一组件。在空气净化模块中,准备第一组件,在该第一组件中,第一光催化剂过滤器、发光热源、第二光催化剂过滤器和氧化催化剂过滤器从气流的上游到下游方向依次设置。

空气供应模块的体积为1立方米(m

空气净化系统的体积为1.7m

示例2

以与示例1相同的方式准备空气净化系统,除了空气净化模块还包括设置在第一组件的气流的下游的第二组件。第二组件具有与第一组件相同的体积和结构。

空气供应模块的体积为1m

空气净化系统的体积为1.9m

示例3

以与示例1相同的方式准备空气净化系统,除了空气净化模块还包括依次设置在第一组件的气流的下游的第二组件和第三组件。第二组件和第三组件各自具有与第一组件相同的体积和结构。

空气供应模块的体积为1m

空气净化系统的体积为2.1m

对比示例1

准备了一种空气净化系统,其中空气供应模块、空气净化模块和空气排出模块从气流的上游至下游方向依次设置。

空气净化模块包括第四组件。在空气净化模块中,准备第四组件,其中第一光催化剂过滤器、光源、第二光催化剂过滤器、热源和氧化催化剂从气流的上游到下游方向依次设置。

空气供应模块的体积为1m

空气净化系统的体积为2.0m

对比示例2

以与对比示例1相同的方式准备空气净化系统,除了空气净化模块还包括设置在第四组件的气流的下游的第五组件。第五组件具有与第四组件相同的体积和结构。

空气供应模块的体积为1m

空气净化系统的体积为2.5m

对比示例3

以与对比示例1相同的方式准备空气净化系统,除了空气净化模块还包括依次设置在第四组件的气流的下游的第五组件和第六组件。第五组件和第六组件各自具有与第四组件相同的体积和结构。

空气供应模块的体积为1m

空气净化系统的体积为3.0m

评估示例1:体积和功耗的比较

对示例1至3和对比示例1至3中准备的空气净化系统的体积和功耗进行了比较,结果如表1所示。

表1

如表1中所示,与对比示例1至3的空气净化模块的体积相比,示例1至3的空气净化模块的体积减少了50%或更多。

与对比示例1至3的空气净化系统的体积相比,示例1至3的空气净化系统的体积减少了15%或更多。

与对比示例1至3的空气净化系统的功耗相比,示例1至3的空气净化系统的功耗降低了60%或更多。

因此,经证实,与对比示例1至3的空气净化模块和空气净化系统相比,示例1至3的空气净化模块和空气净化系统提供了简单的结构、减小的体积和提高的能量效率。

根据一个或更多个实施方式,空气净化模块包括发光热源,其同时提供用于活化光催化剂的光和用于活化氧化催化剂的热,因此可以具有简化的结构、紧凑的体积和提高的能量效率。

应理解,本文所述实施方式仅用于描述目的,而非限制目的。每个实施方式中的特征或方面的描述通常应该被认为可用于其他实施方式中的其他类似特征或方面。虽然已经参照附图描述了一个或更多个实施方式,但是本领域普通技术人员将会理解,在不脱离由所附权利要求限定的精神和范围的情况下,可以在形式和细节上进行各种改变。

本申请要求于2022年8月8日提交的韩国专利申请第10-2022-0098785号的优先权以及由此产生的所有权益,其全部内容通过引用结合于此。

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06120116549073