一种用于空气净化的纳米半导体光催化装置

技术领域

本发明涉及空气净化领域，特别涉及一种用于空气净化的纳米半导体光催化装置。

背景技术

纳米半导体光催化的原理是利用紫外光来激发二氧化钛等化合物半导体，使得价带上的电子跃迁到导带，在价带上产生相应的空穴,生成具有极强氧化作用的自由基，不仅能将有毒有害气体、污染物、臭气、细菌等氧化分解成无害的CO2和H2O，而且还具有高效广谱的消毒性能，对各种常见的致病菌都有很好的抑制和杀灭作用。

为了能够对高浓度的污染空气进行净化，现有的光催化装置一般都会设置有两层纳米半导体光催化板，但是在实际应用中，也会在污染浓度较低的环境下使用，而在低浓度的环境下只需要一层纳米半导体光催化板就可达到相应的净化效果，导致此种装置后方的纳米半导体光催化板没有起到相应的作用但还是在一直运行而产生损耗，为此，本申请公开了一种用于空气净化的纳米半导体光催化装置来满足人们需求。

发明内容

本申请的目的在于提供一种用于空气净化的纳米半导体光催化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种用于空气净化的纳米半导体光催化装置，包括装置外壳、分别开设于所述装置外壳两侧的进气口和出气口，所述进气口和所述出气口之间共同安装有净化管道，所述净化管道内靠近所述进气口的位置安装有过滤网，所述净化管道内的中间位置安装有第一纳米半导体光催化板、多个紫外灯、第二纳米半导体光催化板，所述第一纳米半导体光催化板和所述第二纳米半导体光催化板均位于多个所述紫外灯的照射区域内，所述净化管道上连接有遮挡组件，所述遮挡组件用于遮挡或者打开所述第二纳米半导体光催化板，所述遮挡组件连接有驱动组件，所述驱动组件连接有引导组件，所述引导组件用于在遮挡所述第二纳米半导体光催化板后引导所述第一纳米半导体光催化板净化后的空气，所述遮挡组件和所述引导组件均受所述驱动组件所述驱动。

借由上述结构，当启动驱动组件时，会带动遮挡组件运行，进而可将第二纳米半导体光催化板打开或者遮挡住，从而可使得第二纳米半导体光催化板能够在高浓度的污染环境下正常使用，或者在低浓度的污染环境下停止运行来降低损耗，提高了第二纳米半导体光催化板的使用寿命，同时驱动组件也会带动引导组件运行，可在遮挡时，使得净化后的空气无需经过第二纳米半导体光催化板直接排向出气口，在保护第二纳米半导体光催化板的同时保证了空气的正常流通，或者在不遮挡时，使得空气可正常通过第二纳米半导体光催化板进行净化。

优选的，所述遮挡组件包括分别安装在所述净化管道两侧的两个倒L形板，两个所述倒L形板相互靠近的一侧共同转动安装有空心转轴，所述空心转轴上套接安装有挡板收卷筒，所述挡板收卷筒上缠绕安装有柔性遮挡板，所述柔性遮挡板的一端延伸至所述净化管道内并与所述驱动组件相连接，所述柔性遮挡板位于所述第一纳米半导体光催化板和所述第二纳米半导体光催化板之间，所述空心转轴上安装有复位单元。

进一步地，通过遮挡组件的设置，当柔性遮挡板向上移动时，可使得紫外灯无法照射到第二纳米半导体光催化板上，从而可使得第二纳米半导体光催化板停止运行，避免在低浓度的污染环境下一直运行而产生损耗，提高了第二纳米半导体光催化板的使用寿命。

优选的，所述复位单元包括共同安装在两个所述倒L形板相互靠近一侧上的中心固定轴，所述中心固定轴位于所述空心转轴的轴心位置，所述中心固定轴上套设有扭力弹簧，所述扭力弹簧的两端分别与所述中心固定轴的外侧壁和所述空心转轴的内侧壁相连接。

进一步地，通过复位单元的设置，当柔性遮挡板向上移动时，会带动挡板收卷筒和空心转轴转动，在中心固定轴的作用下，会使得扭力弹簧会发生弹性形变，当松开柔性遮挡板时，会在扭力弹簧的弹力作用下，带动柔性遮挡板向下移动，进而可使得紫外灯能够照射到第二纳米半导体光催化板上，从而可使得第二纳米半导体光催化板开始运行进行净化。

优选的，所述驱动组件包括安装在所述净化管道顶部的伺服电机和凸台，所述伺服电机的输出端驱动连接有驱动轴，所述驱动轴的一端转动安装于所述凸台的侧部上，所述驱动轴上套接安装有收卷盘，所述收卷盘上缠绕安装有拉绳，所述拉绳的底端延伸至所述净化管道内并与所述柔性遮挡板的一端相连接，所述驱动轴与所述引导组件相连接。

进一步地，通过驱动组件的设置，当启动伺服电机时，会带动驱动轴和收卷盘转动，进而可通过拉绳带动柔性遮挡板向上移动实现遮挡处理，或者松开柔性遮挡板向下移动实现打开处理，同时也可同步带动引导组件运行，提高了装置的连贯性。

优选的，所述引导组件包括安装在所述净化管道顶部的两个引导管道，两个所述引导管道的一端均位于所述第一纳米半导体光催化板和所述第二纳米半导体光催化板之间，两个所述引导管道的另一端均位于所述第二纳米半导体光催化板和所述出气口之间，所述驱动轴上套接安装有两个涡杆，两个所述涡杆上均啮合安装有涡轮，两个所述涡轮的侧部均安装有连接转轴，两个所述连接转轴的一端分别转动延伸至两个所述引导管道内并均安装有密封挡板，两个所述密封挡板分别与两个所述引导管道相适配。

进一步地，通过引导组件的设置，当驱动轴转动时，也会带动涡杆转动，涡杆转动带动涡轮缓慢转动，进而可通过连接转轴带动密封挡板缓慢转动，从而可同步打开或者关闭引导管道，可在遮挡时，使得净化后的空气无需经过第二纳米半导体光催化板直接排向出气口，在保护第二纳米半导体光催化板的同时保证了空气的正常流通，或者在不遮挡时，使得空气可正常通过第二纳米半导体光催化板进行净化。

优选的，多个所述紫外灯均布于所述第一纳米半导体光催化板和所述第二纳米半导体光催化板的中间竖直面上。

优选的，所述净化管道内靠近所述出气口的位置安装有安装机架，所述安装机架内套接安装有抽风机。

优选的，所述过滤网为倾斜设置，所述进气口和所述出气口内均安装有网格盖。

优选的，所述过滤网靠近所述第一纳米半导体光催化板的侧部安装有两个振动器，所述净化管道的底部安装有集尘管，所述集尘管与所述过滤网的位置相对应，所述净化管道的底部通过安装板安装有电动推杆，所述电动推杆的输出端驱动连接有阻挡板，所述阻挡板与所述集尘管相适配，所述装置外壳的底部内壁上活动安装有收集盒，所述收集盒与所述集尘管的位置相对应，所述收集盒的侧部延伸至所述装置外壳外。

通过振动器、集尘管、电动推杆、阻挡板和收集盒的设置，当启动振动器时会对过滤网进行振动，进而可将过滤网上的颗粒杂质振动脱落并下滑至集尘管内，然后启动电动推杆带动阻挡板移动，将集尘管打开，此时颗粒杂质会自动掉落至收集盒内，方便进行统一收集清理，可有效保证过滤网的过滤通风效果。

综上，本发明的技术效果和优点：

1、本发明结构合理，通过驱动组件、遮挡组件和引导组件的设置，可将第二纳米半导体光催化板打开或者遮挡住，从而可使得装置能够在高浓度的污染环境下正常使用，或者在低浓度的污染环境下使得第二纳米半导体光催化板停止运行来降低损耗，提高了第二纳米半导体光催化板的使用寿命，同时也可对第一纳米半导体光催化板净化后的空气进行引导，能够对第二纳米半导体光催化板起到保护作用，以及保证空气在装置内正常流通；

2、本发明中，当启动伺服电机时，会带动驱动轴和收卷盘转动，进而可通过拉绳带动柔性遮挡板向上移动，使得紫外灯无法照射到第二纳米半导体光催化板上，从而可使得第二纳米半导体光催化板停止运行，避免在低浓度的污染环境下一直运行而产生损耗，提高了第二纳米半导体光催化板的使用寿命，当需要切换至高浓度的污染环境下使用时，反向启动伺服电机，此时在扭力弹簧的弹力作用下，会带动柔性遮挡板向下移动，进而可使得紫外灯能够照射到第二纳米半导体光催化板上，从而可使得第二纳米半导体光催化板开始运行进行净化；

3、本发明中，当驱动轴转动时，会通过涡杆、涡轮和连接转轴带动密封挡板缓慢转动，从而可同步打开或者关闭引导管道，可在遮挡时，使得净化后的空气无需经过第二纳米半导体光催化板直接排向出气口，在保护第二纳米半导体光催化板的同时保证了空气的正常流通，或者在不遮挡时，使得空气可正常通过第二纳米半导体光催化板进行净化；

4、本发明中，当启动振动器时，会对过滤网进行振动，进而可将过滤网上的颗粒杂质振动脱落，并下滑至集尘管内，然后启动电动推杆带动阻挡板移动，可将集尘管打开，此时颗粒杂质会自动掉落至收集盒内，方便进行统一收集清理，可有效保证过滤网的过滤通风效果；

5、本发明中，通过过滤网的倾斜设置，可有效增加阻挡空气中较大空气污染颗粒的实际面积，提高了过滤网的过滤效果，可延长装置内部纳米半导体光催化板的使用寿命，通过网格盖的设置，可有效避免外界的絮状物等大体积杂质被吸入装置内，对装置内部的其他净化器件起到防护作用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1用于空气净化的纳米半导体光催化装置的立体结构示意图；

图2为实施例1用于空气净化的纳米半导体光催化装置的局部剖切结构示意图；

图3为实施例1用于空气净化的纳米半导体光催化装置的内部放大结构示意图；

图4为实施例1中驱动组件、遮挡组件和引导组件的配合放大立体结构示意图；

图5为图4中部分放大结构示意图；

图6为实施例1中空心转轴、中心固定轴和扭力弹簧连接处的剖面结构示意图；

图7为实施例2用于空气净化的纳米半导体光催化装置的局部剖切结构示意图；

图8为图7中部分放大结构示意图。

图中：1、装置外壳；2、净化管道；3、过滤网；4、第一纳米半导体光催化板；5、第二纳米半导体光催化板；6、紫外灯；7、安装机架；8、抽风机；9、伺服电机；10、驱动轴；11、凸台；12、收卷盘；13、拉绳；14、倒L形板；15、空心转轴；16、挡板收卷筒；17、柔性遮挡板；18、中心固定轴；19、扭力弹簧；20、引导管道；21、涡杆；22、涡轮；23、连接转轴；24、密封挡板；25、网格盖；26、振动器；27、集尘管；28、电动推杆；29、阻挡板；30、收集盒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：参考图1-6所示的一种用于空气净化的纳米半导体光催化装置，包括装置外壳1、分别开设于装置外壳1两侧的进气口和出气口，进气口和出气口之间共同安装有净化管道2，净化管道2内靠近进气口的位置安装有过滤网3，净化管道2内的中间位置安装有第一纳米半导体光催化板4、多个紫外灯6、第二纳米半导体光催化板5，第一纳米半导体光催化板4和第二纳米半导体光催化板5均位于多个紫外灯6的照射区域内，净化管道2上连接有遮挡组件，遮挡组件用于遮挡或者打开第二纳米半导体光催化板5，遮挡组件连接有驱动组件，驱动组件连接有引导组件，引导组件用于在遮挡第二纳米半导体光催化板5后引导第一纳米半导体光催化板4净化后的空气，遮挡组件和引导组件均受驱动组件驱动。

借由上述结构，当启动驱动组件时，会带动遮挡组件运行，进而可将第二纳米半导体光催化板5打开或者遮挡住，从而可使得第二纳米半导体光催化板5能够在高浓度的污染环境下正常使用，或者在低浓度的污染环境下停止运行来降低损耗，提高了第二纳米半导体光催化板5的使用寿命，同时驱动组件也会带动引导组件运行，可在遮挡时，使得净化后的空气无需经过第二纳米半导体光催化板5直接排向出气口，在保护第二纳米半导体光催化板5的同时保证了空气的正常流通，或者在不遮挡时，使得空气可正常通过第二纳米半导体光催化板5进行净化。

作为本实施例的一种优选的实施方式，参考图2至图4所示，遮挡组件包括分别安装在净化管道2两侧的两个倒L形板14，两个倒L形板14相互靠近的一侧共同转动安装有空心转轴15，空心转轴15上套接安装有挡板收卷筒16，挡板收卷筒16上缠绕安装有柔性遮挡板17，柔性遮挡板17的一端延伸至净化管道2内并与驱动组件相连接，柔性遮挡板17位于第一纳米半导体光催化板4和第二纳米半导体光催化板5之间，空心转轴15上安装有复位单元。这样设置的好处是，当柔性遮挡板17向上移动时，可使得紫外灯6无法照射到第二纳米半导体光催化板5上，从而可使得第二纳米半导体光催化板5停止运行，避免在低浓度的污染环境下一直运行而产生损耗，提高了第二纳米半导体光催化板5的使用寿命。

在本实施例中，参考图6所示，复位单元包括共同安装在两个倒L形板14相互靠近一侧上的中心固定轴18，中心固定轴18位于空心转轴15的轴心位置，中心固定轴18上套设有扭力弹簧19，扭力弹簧19的两端分别与中心固定轴18的外侧壁和空心转轴15的内侧壁相连接。这样设置的好处是，当柔性遮挡板17向上移动时，会带动挡板收卷筒16和空心转轴15转动，在中心固定轴18的作用下，会使得扭力弹簧19会发生弹性形变，当松开柔性遮挡板17时，会在扭力弹簧19的弹力作用下，带动柔性遮挡板17向下移动，进而可使得紫外灯6能够照射到第二纳米半导体光催化板5上，从而可使得第二纳米半导体光催化板5开始运行进行净化。

在本实施例中，参考图3至图5所示，驱动组件包括安装在净化管道2顶部的伺服电机9和凸台11，伺服电机9的输出端驱动连接有驱动轴10，驱动轴10的一端转动安装于凸台11的侧部上，驱动轴10上套接安装有收卷盘12，收卷盘12上缠绕安装有拉绳13，拉绳13的底端延伸至净化管道2内并与柔性遮挡板17的一端相连接，驱动轴10与引导组件相连接。这样设置的好处是，当启动伺服电机9时，会带动驱动轴10和收卷盘12转动，进而可通过拉绳13带动柔性遮挡板17向上移动实现遮挡处理，或者松开柔性遮挡板17向下移动实现打开处理，同时也可同步带动引导组件运行，提高了装置的连贯性。

在本实施例中，参考图3至图5所示，引导组件包括安装在净化管道2顶部的两个引导管道20，两个引导管道20的一端均位于第一纳米半导体光催化板4和第二纳米半导体光催化板5之间，两个引导管道20的另一端均位于第二纳米半导体光催化板5和出气口之间，驱动轴10上套接安装有两个涡杆21，两个涡杆21上均啮合安装有涡轮22，两个涡轮22的侧部均安装有连接转轴23，两个连接转轴23的一端分别转动延伸至两个引导管道20内并均安装有密封挡板24，两个密封挡板24分别与两个引导管道20相适配。这样设置的好处是，当驱动轴10转动时，会通过涡杆21、涡轮22和连接转轴23带动密封挡板24缓慢转动，从而可同步打开或者关闭引导管道20，可在遮挡时，使得净化后的空气无需经过第二纳米半导体光催化板5直接排向出气口，在保护第二纳米半导体光催化板5的同时保证了空气的正常流通，或者在不遮挡时，使得空气可正常通过第二纳米半导体光催化板5进行净化。

作为本实施例的一种优选的实施方式，参考图3所示，多个紫外灯6均布于第一纳米半导体光催化板4和第二纳米半导体光催化板5的中间竖直面上。这样设置的好处是，使得装置可通过一组紫外灯6就能带动第一纳米半导体光催化板4和第二纳米半导体光催化板5同时运行，降低了装置的制造成本。

作为本实施例的一种优选的实施方式，净化管道2内靠近出气口的位置安装有安装机架7，安装机架7内套接安装有抽风机8。这样设置的好处是，可使得空气在净化管道2内进行流通，保证了装置的正常吸气净化效果。

作为本实施例的一种优选的实施方式，过滤网3为倾斜设置，进气口和出气口内均安装有网格盖25。这样设置的好处是，通过过滤网3的倾斜设置，可有效增加阻挡空气中较大空气污染颗粒的实际面积，提高了过滤网3的过滤效果，通过网格盖25的设置，可避免外界的絮状物等大体积杂质被吸入装置内。

实施例2：与实施例1不同的是，参考图7和图8所示，过滤网3靠近第一纳米半导体光催化板4的侧部安装有两个振动器26，净化管道2的底部安装有集尘管27，集尘管27与过滤网3的位置相对应，净化管道2的底部通过安装板安装有电动推杆28，电动推杆28的输出端驱动连接有阻挡板29，阻挡板29与集尘管27相适配，装置外壳1的底部内壁上活动安装有收集盒30，收集盒30与集尘管27的位置相对应，收集盒30的侧部延伸至装置外壳1外。这样设置的好处时，当启动振动器26时，会对过滤网3进行振动，进而可将过滤网3上的颗粒杂质振动脱落并下滑至集尘管27内，然后启动电动推杆28带动阻挡板29移动，将集尘管27打开，此时颗粒杂质会自动掉落至收集盒30内，方便进行统一收集清理，可有效保证过滤网3的过滤通风效果。

本发明工作原理：

当启动伺服电机9时，会带动驱动轴10和收卷盘12转动，收卷盘12转动会通过拉绳13带动柔性遮挡板17向上移动，进而可使得紫外灯6无法照射到第二纳米半导体光催化板5上，从而可使得第二纳米半导体光催化板5停止运行，避免在低浓度的污染环境下一直运行而产生损耗，提高了第二纳米半导体光催化板5的使用寿命，柔性遮挡板17向上移动时，会带动挡板收卷筒16和空心转轴15转动，在中心固定轴18的作用下，会使得扭力弹簧19会发生弹性形变，当需要切换至高浓度的污染环境下使用时，反向启动伺服电机9，此时在扭力弹簧19的弹力作用下，会带动柔性遮挡板17向下移动，进而可使得紫外灯6能够照射到第二纳米半导体光催化板5上，从而可使得第二纳米半导体光催化板5开始运行进行净化。

在遮挡第二纳米半导体光催化板5的过程中，驱动轴10转动也会带动涡杆21转动，涡杆21转动带动涡轮22缓慢转动，进而可通过连接转轴23带动密封挡板24缓慢转动，从而可同步打开引导管道20，使得净化后的空气无需经过第二纳米半导体光催化板5直接从引导管道20处排向出气口，在保护第二纳米半导体光催化板5的同时保证了空气的正常流通，当打开第二纳米半导体光催化板5时，会同步带动密封挡板24缓慢转动将引导管道20关闭，使得空气可正常通过第二纳米半导体光催化板5进行净化。

当长时间使用后，过滤网3上会附着有大量的颗粒杂质，此时可通过启动振动器26对过滤网3进行振动，进而可将过滤网3上的颗粒杂质振动脱落并下滑至集尘管27内，然后启动电动推杆28带动阻挡板29移动，将集尘管27打开，此时颗粒杂质会自动掉落至收集盒30内，方便进行统一收集清理，可有效保证过滤网3的过滤通风效果。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。