采用紫外发光二极管的空气净化装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明的示例性实施例涉及一种包括紫外发光二极管(UVLED)的空气净化装置，且更特别地涉及一种包括UVLED的空气净化器，所述空气净化器能够通过UVLED和光催化剂的有效结合有效地净化流入管道的空气，并且在有害物质的浓度增加时，能够通过增强净化功能或增加净化步骤来有效地净化流入管道的空气。
【背景技术】
[0002]通常，洁净的空气、合适的温度和适宜的湿度是决定室内环境质量的重要因素。由于近年来的城市化和工业化，城市和工业设施的室内空间或汽车的封闭空间的空气会包括多种有害物质。这里所用的术语“有害物质”指的是通过空气传播的传染性微生物、有机污染物、大气污染物、有害气味气体，等等。
[0003]这样的有害物质会降低人体免疫力，并且在一些情况下，引起多种疾病，包括慢性支气管炎、肺功能损伤等并且直接威胁生命。在这样的环境下，为了提高室内空间或封闭空间内的空气质量，已经发展了多种空气净化方法。
[0004]传统空气净化方法的一个示例包括提供实施空气净化的方法，其通过使用安装在空气通风口或位于管道内的通风孔内的无纺布织物或活性炭过滤器吸收空气内的一些粉尘和有害物质来实现。然而，这样的传统技术是通过吸附来清除有害物质，且其具有缺陷，因为有害物质没有被分解，由于吸附作用，过滤器需要周期性的更换，因此降低了装置的使用寿命。
[0005]传统空气净化方法的另一个示例包括一种空气净化方法，其使用负离子发生器或类似设备。这样的空气净化方法是净化位于例如汽车或空调内的空气，且包括过滤包含在从外界引入的空气中的有害物质，空气通过汽化器芯和覆盖有杀菌物质的过滤器。然而，所述的使用负离子发生器的空气净化方法具有这样的问题，其产生的臭氧对人体是有害的。
[0006]传统空气净化方法的另一个示例包括一种方法，其包括使用HEPA过滤器从空气中清除例如粉尘的颗粒，并且接着用臭氧或二氧化钛处理空气，以产生负离子或给空气除臭。在所述方法中，存在这样的问题，当在电极上施加高压以激活具有网格结构的散装型二氧化钛催化剂的除臭和杀菌功能时，高电场施加到电极的一部分，引起了放电，造成催化剂效率的降低，或高压的使用具有失火的风险，限制了催化剂的厚度并且降低了催化剂的效力。
[0007]为了解决上述问题，可以考虑采用UV灯的空气净化方法。然而，采用UV灯的空气净化装置的局限在于其仅能够施加到这样的空间，所述空间保证了 UV灯的耐久性并且能够接受UV灯的尺寸。例如，如果使用UV灯的空气净化方法被用于汽车，UV灯很容易被汽车的振动或冲击打破。由于这个原因，实际应用中难以将该方法用于汽车。
[0008]另外，使用UV灯和光催化剂的空气净化方法具有这样的缺陷，其中UV灯的尺寸造成难以将空气净化装置最小化，并且其中大量的能量被用于激活光催化剂，因为除了用于激活光催化剂的波长外，UV灯包括多个不被用来激活光催化剂的波长。
【发明内容】
[0009]技术问题
[0010]本发明的一个实施例涉及一种包括紫外发光二极管(UVLED)的空气净化装置，所述空气净化装置通过UVLED和光催化剂的有效结合和提高空气滞留时间的结构来有效地净化流入管道的空气。
[0011]本发明的另一实施例涉及一种包括UVLED的空气净化装置，所述空气净化装置在有害物质的浓度高于标准值时，通过增强净化功能或增加净化步骤的数量来有效的净化流入管道内的空气。
[0012]本发明的另一实施例涉及一种廉价且高效的包括UVLED的空气净化装置，所述空气净化装置能够方便地实施于汽车扶手等。
[0013]问题的解决方案
[0014]根据本发明的一个实施例，一种包括紫外发光二极管(UVLED)的空气净化装置包括:箱体，包括进气口和出气口，所述进气口设计为引入空气，所述出气口设计为排出空气；管道，设置在所述进气口和所述出气口之间；光催化剂单元，放置在所述管道内；紫外发光二极管(UVLED)模块，放置在管道内并且包括多个第一紫外发光二极管(UVLED)，所述多个第一紫外发光二极管排列为从所述进气口侧向所述出气口侧发射UV光。
[0015]所述UVLED模块可以进一步包括:基底，设计为支撑多个所述第一 UVLED，并且包括在所述多个第一 UVLED之间提供的多个开口 ；空气导流部分，从所述基底向着所述进气口凸起并且具有圆锥形、角锥形、半球形或它们的结合。这里，所述UVLED模块可以这样设计，使得引入所述管道的空气被所述空气导流部分引导，并且接着流动通过所述基底的所述开口。
[0016]所述基底可以具有热沉，所述热沉设计为将来自多个所述第一 UVLED的热量驱散，并且所述热沉可以与所述空气导流部分制成一体。
[0017]所述空气净化装置可以进一步包括提供于管道内的涡流形成部分，所述涡流形成部分设计为在空气流动中形成涡流。这里，所述涡流形成部分可以具有形成于所述管道的内壁上的突起。另外，所述涡流形成部分可以具有至少一对流动通路形成部分，所述至少一对流动通路形成部分或者在管道的内壁上布置成彼此交叉以增加空气的流动通路，或者以不同方向从所述管道的内壁上凸起。
[0018]所述光催化剂单元可以具有多孔结构和覆盖在多孔结构上的光催化剂。这里，所述多孔结构可以包括泡沫金属。所述光催化剂可以包括从二氧化钛(Ti02)、氧化锌(ZnO)、硫化镉(CdS)、氧化锆(Zr02)、氧化锡(Sn02)、氧化钒(V202)、氧化钨(W03)和钛酸锶(SrTi03)当中选择的至少一种材料。
[0019]所述空气净化装置可以进一步包括弹性部件，所述弹性部件插入所述管道的内壁和所述UVLED模块之间。
[0020]所述空气净化装置可以进一步包括第二 UVLED，所述第二 UVLED设置在由所述光催化剂形成的光催化剂区域之后，所述第二 UVLED设计为通过紫外光直接对管道内流动的空气进行杀菌。
[0021]所述第一 UVLED可以包括设计为发射具有400nm或更短波长的紫外光的紫外发光二极管，所述波长由确定太阳辐照度的ISO标准草案(IS0-DIS-21348)表示，并且第二UVLED可以包括设计为具有介于255nm和300nm之间波长的紫外光的紫外发光二极管。
[0022]所述空气净化装置可以进一步包括流动通路限制部分，其从所述管道的内壁凸起，以将空气的流动通路限制在从第二 UVLED发射的紫外光的辐照范围内。
[0023]所述第二 UVLED可以提供为与所述流动通路限制部分制成一体。
[0024]所述空气净化装置可以进一步包括恒电位仪，所述恒电位仪设计为在所述光催化剂单元的光催化剂内产生电位差。这里，所述恒电位仪可以具有连接支撑光催化剂的多孔结构的一端的参考电极和连接所述多孔结构的另一端的工作电极，并且可以设计为向参考电极和工作电极施加电压，这样使得光催化剂具有预定的电位差。
[0025]所述箱体可以对应于用于汽车扶手、空调或加热器的具有至少一个进气口和出气口的箱体。
[0026]所述箱体可以为汽车内的扶手的箱体，并且可以包括第一空气净化单元和第二空气净化单元，其中，所述第一空气净化单元可以包括:第一进气口和第二进气口，对应于所述进气口 ；第一出气口和第二出气口，对应于所述出气口 ；第一管道和第二管道，对应于所述管道并设置在所述第一进气口和第一出气口之间，对应于所述管道并设置在第二进气口和第二出气口之间。这里，所述第一进气口可以连接到汽车内的空调，所述第一出气口可以设置在所述箱体的第一外表面上，使其暴露到汽车的内部，所述第二进气口可以设置在所述箱体的第二外表面上，使其暴露到汽车的内部，并且第二出气口可以设置在所述箱体的第三外表面上，使其暴露到汽车的内部。
[0027]所述空气净化装置可以进一步包括空气循环风扇，所述空气循环风扇设置在所述第二进气口内并且设计为将汽车内的空气引入所述第二管道内。
[0028]发明的有益效果
[0029]根据本发明的包括紫外发光二极管(UVLED)的所述空气净化装置具有有效净化流入管道内的空气的效果，通过UVLED和光催化剂以及具有延长空气滞留时间的结构的结合实现。
[0030]根据本发明的一个实施例的包括UVLED的所述空气净化装置具有当有害物质的浓度高于标准值时通过增强净化功能或增加净化步骤的数量来实现有效净化流入管道内的空气的效果。
[0031]根据本发明的另一实施例的包括UVLED的所述空气净化装置可以有益地用于空气扶手或者空调的空气进口或换气口或者加热器。
【附图说明】
[0032]图1是根据本发明的空气净化装置的截面示意图。
[0033]图2是可用于图1所述的空气净化装置中的紫外发光二极管(UVLED)模块的顶视图。
[0034]图3是根据本发明的一个实施例的空气净化装置的UVLED模块的底视图。
[0035]图4和5是图3所述的UVLED模块的截面放大图。
[0036]图6是根据本发明的另一实施例的空气净化装置的截面图。
[0037]图7是可用于图6所示的空气净化装置的涡流形成部分的示例的局部截面图。
[0038]图8是根据本发明的另一实施例的空气净化装置的截面图。
[0039]图9是根据本发明的另一实施例的空气净化装置的截面图。
[0040]图10是根据本发明的另一实施例的空气净化装置的截面图。
[0041]图11是图10所述的空气净化装置的剖视图。
[0042]图12是图10所述的空气净化装置的右视图。
【具体实施方式】
[0043]在说明书和权利要求中使用的术语或词语不是被限定为其通用含义或字典中的定义，而应该基于发明人可以正确地定义说