专利名称：室内照明灯具型光触媒空气净化器的制作方法
本发明的目的针对上述问题，本发明在于提供一种无能耗、高效光触媒空气净化器。该室内照明灯具型光触媒空气净化器可以有效利用照明灯具的光能，不需要任何外加能量，不占据室内空间。本发明的特征是所述空气净化器是将空气净化用光触媒部件与室内照明灯具结合在一起而构成的。其构造是，在室内照明灯具的灯罩上装置上具有极大的比表面积(可以达到3000～4500m2/m3)的蜂窝状结构的光触媒部件，蜂窝状结构的光触媒部件是用无机粘接剂(Inorganic adhesives，如日产化学株式会社生产的无机粘接剂，胶态二氧化硅(Colloidal Silica)ST-40等，主要成分SiO240～41％；Na2O 0.6％；H2O 60～59％)将光触媒(如石原产业株式会社生产的锐钛矿型TiO2光触媒ST-01等，光触媒颗粒直径约为7～20nm)的微粒与吸附剂颗粒(吸附剂颗粒直径约为7～20μm)涂布担持在用陶瓷纤维纸、铝箔片或是用活性炭纤维纸加工而成的蜂窝状构造体的通气孔道表面上加工而成。光触媒部件的设置部位应该满足使照明灯具光源的光线的一部分贯穿蜂窝状结构的光触媒部件的通气孔道内侧面。而且，由于照明灯具光源所产生热量的作用，室内空气会发生对流流动而不断地通过光触媒部件的通气孔道，空气中所夹带的污染物，如有味、有害气体，细菌，病毒等就会被吸附在光触媒结构体的表面，并在光触媒的作用下发生氧化、分解成为无害物质，实现室内空气净化。在上述室内照明灯具型光触媒空气净化器中，本发明的技术关键是将光触媒与能够有效吸附浓缩有害物质的吸附剂一同涂布担持在用陶瓷纤维纸、铝箔片或是用活性炭纤维纸加工而成的比表面积极大的(可以达到3000～4500m2/m3)蜂窝状构造体的通气孔道表面上，这样不仅增大了光触媒与空气的接触面积，而且由于吸附剂的吸附浓缩作用，大大提高了与光触媒接触的有害物质的浓度，加快光催化反应速度，提高空气净化效率。此外，将光触媒部件装置在照明灯具的灯罩上，可以实现最大限度地有效利用照明灯具光源的光能，不需要其他光源灯。而且利用了由于照明灯具光源所产生的热量而引起的室内空气对流流动作用，不需风扇即可使室内空气不断通过光触媒部件，实现无能耗运转。在上述的室内照明灯具型光触媒空气净化器中，蜂窝状结构的光触媒部件的涂布担持方法可以是，例如由重量5～20％的TiO2光触媒、15～25％的吸附剂、15～25％的无机粘接剂ST-40、40～50％的水道水调制成涂布液，将加工成型的陶瓷纤维纸蜂窝构造体在上述涂布液中浸渍数十秒后捞出，用吹风机将其表面多余的涂布液吹掉、在室温～60℃的条件下干燥后，放入到高温炉中在400～550℃的条件下煅烧1～2小时，取出冷却到室温，便可得到蜂窝状结构的光触媒部件。而且，在上述涂布液中如果加入0.1～2％的铜(Cu)、钴(Co)、锌(Zn)、银(Ag)、铂(Pt)、金(Au)、钯(Pd)、镍(Ni)等金属中的一种或是一种以上的其他金属化合物，可以进一步提高光触媒的机能与活性。在本发明的实施方式中，光触媒部件可以装载在室内照明灯具的圆柱形灯罩上，也可以装在伞形灯罩上，或是装在四方形灯罩、长形灯罩及椭圆球形灯罩上。这里所说的照明灯具既可以是室内屋顶吊灯，也可以是落地灯、或是台灯。而照明灯具的光源可以是白炽灯，也可以是荧光灯。本发明的实施方式中，与光触媒(如TiO2)的微粒一同涂布担持在用陶瓷纤维纸或是用铝箔片加工而成的蜂窝状构造体的通气孔道表面上的吸附剂可以是分子筛(也被称为沸石)，也可以是硅胶、或是活性炭。本发明的实施方式中，光触媒与吸附剂涂布担持用蜂窝状构造体的材料可以是陶瓷纤维纸、铝箔片或是活性炭纤维纸等。参照附图，并籍由下述实施例的说明，可以更加清楚地明白上述本发明的目的、特征及其效果。


图1所示为本发明的实施方式之一圆柱形灯罩的示意图。
图2所示为图1中的圆环形蜂窝状结构的光触媒部件的照片。
图3所示为本发明的实施方式之一伞形灯罩的示意图。
图4所示为本发明的实施方式之一四方形灯罩的示意图。
图5所示为本发明的实施方式之一长形灯罩的示意图。
图6所示为本发明的实施方式之一椭圆球形灯罩的示意图。
图7所示为本发明实施例中的长条形蜂窝状结构的光触媒部件的照片。
图中所用记号1-光源灯2-灯罩3-光触媒部件 4-导线及悬挂用链绳
5-室内空气流入方向示意6-净化空气流出方向示意发明实施例的说明图1是作为室内屋顶吊灯使用的照明灯具型光触媒空气净化器。它包括照明光源(日光灯、或是白炽灯)1、灯罩2、光触媒部件3、导线及悬挂用链绳4等。光触媒部件为圆环形，并装载在圆柱形灯罩的上面，其详细构造如图2的照片所示。当使用照明灯具(点灯)时，由于光源的发热作用，灯罩内的空气温度会上升、体积发生膨胀。与室内其他地方的空气相比其比重变小，因此灯罩内的空气会不断地流过蜂窝状结构的光触媒部件的通气孔道而形成上升气流，与此同时，室内其他地方的空气会不断地补充、流入到灯罩内而形成空气的对流流动。由于这一对流流动作用，室内空气将不断地通过光触媒部件的通气孔道，空气中所夹带的污染物，如有味、有害气体，细菌、病毒等就会被吸附在光触媒结构体的表面。另一方面，光触媒部件被装置在照明灯具的灯罩上面，光触媒部件的设置部位使照明灯具光源光线的一部分贯穿蜂窝状结构的光触媒部件的通气孔道内侧面。实现了最大限度地吸收照明灯具光源的光能。由于通常使用的照明光源灯(譬如荧光灯)除了发出可见光外，还发出波长400nm以下的紫外光，当光触媒被波长300～400nm的光线照射后，大于光触媒半导体禁带宽度Eg的光量子hv被光触媒所吸收，光触媒半导体中的价带电子被激发至导带成为自由电子，同时在价带中形成一个正电自由空穴。这些高能量的电子及正电空穴会与光触媒表面的空气中的水以及氧气发生反应，生成具有极高氧化能力的激发态□OH(具有120kcai/mol以上的能量)、及过氧阴离子O2-等活性氧。这些活性氧可以破坏有机化合物中的C-C键、C-H键、C-N键、O-H键、N-H键等几乎所有的化学键(键能均在111kcai/mol以下)。因此通过光触媒将光能转化成化学反应能，使前述被吸附的有味、有害气体，细菌，病毒等在光触媒的作用下发生氧化、分解反应，成为无害物质，实现室内空气净化。
在以上的叙述中，本发明使用的光触媒是以二氧化钛(TiO2)为例加以说明的，这是因为二氧化钛在较弱的紫外光作用下，也可以高效地发挥其催化氧化作用，因此被优先采用。其他的光触媒，如氧化锌(ZnO)氧化钨(WO3)等也可以使用。
图3～图6所示的本发明的其他实施例，与上述实施例的基本构成、工作原理等完全相同，为了避免冗长重复，这里省略对图3～图6所示的本发明的其他实施例的详细说明。
应用范围如上所述，本发明的室内照明灯具型光触媒空气净化器不仅可以用于一般民用住宅，也可以用于宾馆、饭店的客房，或者是医院的住院病房等对室内空气质量要求较高的场所。


一种新式室内照明灯具型光触媒空气净化器。它包括照明光源1、灯罩2、光触媒部件3、导线及悬挂用链绳4等。由于该光触媒空气净化器是将光触媒的微粒与吸附剂颗粒涂布担持在用陶瓷纤维纸、铝箔片或是用活性炭纤维纸加工而成的比表面积极大的蜂窝状构造体的通气孔道表面加工而成，这样不仅增大了光触媒与空气的接触面积，而且由于吸附剂的吸附浓缩作用，大大提高了与光触媒接触的有害物质的浓度，加快光催化反应速度，提高空气净化效率。此外，由于光触媒部件被装置在照明灯具的灯罩上，可以最大限度地有效利用照明灯具光源的光能，不需要其他光源灯。并且利用了由于照明灯具光源所产生的热量而引起的室内空气对流流动作用，不需风扇即可使室内空气不断通过光触媒部件，实现无能耗运转。