用于空调设备的插入式装置以及包括该插入式装置的空调设备的制作方法

1.本发明涉及一种用于空调设备的插入式装置，该空调设备包括引导空气在特定的流动方向流动的空气处理单元，该空气处理单元包括具有预定横截面的外壳，至少一个过滤器被容纳在所述外壳中。此外，本发明还涉及一种具有插入式装置的空调设备。


背景技术：

2.空调设备用于有许多人或动物居住、工作和/或聚会的封闭房间中。为了避免灰尘的堆积，空调设备的作用是将空气从房间里移出，并在过滤后将其替换。在许多情况下，至少有一部分从房间里移出的空气被从房间外抽出的新鲜空气所取代，以用o2取代积累的co2。如果有必要，可以对新鲜空气进行加热或冷却。
3.大多数空调设备适合于消除房间内空气中的微粒，以便房间内至少有一定量的空气可以被重新循环。然而，该设备中的大多数都是通过另外的装置来捕获颗粒和化学污染物，这些装置必须及时更换，以避免因过载或结垢而失去效力。
4.在本说明书中，空调设备意在包括空气处理单元与空气导流管连接的固定设备，以及包括具有机柜的空气处理单元的设备，该机柜可以被刻意放置。所述机柜可用作移动空调设备，其输入和输出开口可直接与环境空气相连，或者替代地，其具有与管子相连的至少一个开口，用于从房间中吸入待清洁的空气或分配清洁的空气。
5.众所周知，空调设备不仅能够吸收而且能够破坏化学甚至微生物污染物。它们使用相当大的机柜作为空气处理单元，空气导流管与之相连。在由于细菌、病毒和真菌造成严重威胁的时候，如果通常的空调设备只是在房间内进行空气再循环，就不能合理地使用。作为补救措施，至少要用适合消灭化学和特别是微生物污染物的空气处理单元来取代不足的空气处理单元。上述更换工作可能很复杂，因为在许多情况下，新的空气处理单元与使用的不足的空气处理单元相比，体积要大得多。因此，在许多情况下，不足的空气处理单元本身或空气处理单元中不足的机械过滤器没有被替换，其结果是对房间里的人或动物的健康造成危险。这里使用的术语“房间”包括私人住宅、会议室、商业场所、会议中心或类似场所、工厂大厅、马厩等内的房间。
6.适合处理空气中污染物的空气处理单元通常包括高级氧化工艺(aop)，例如催化剂，并用于空调系统或空气净化系统，以净化医院、检疫站或餐馆等公共场所的环境空气。人们还知道使用一种以上的催化剂组合，主要是一种具有由电磁辐射、特别是紫外线辐射引发的活性的催化剂，以及另一种可能在环境温度下已经有效的催化剂。两种催化剂的组合被认为可以有效地通过由电磁辐射激活的催化剂破坏微生物污染，并通过第二种催化剂使第一种催化剂的反应产物完全矿物化。cn106582265a和jp h11-137656a中描述了相应催化剂的示例。紫外线灯作为电磁辐射源被使用并需要被布置在靠近相应催化剂的位置。
7.例如，从jph11-137656中可以知道一种催化组合物，其由氧化锰、二氧化钛和吸附剂组成。这些东西通过粘合剂结合在固体支撑物上。粘合剂部分地覆盖了催化剂，因此，只
有较小的量能通过紫外线辐射激活和裂解分子。根据另一个实施例，组合物的悬浮液被浸渍在多孔体或织物中。然而，这些都为需要去污染的气体提供了很高的流动阻力。因此，不可能在每个时间单位内有效地清洁大量的气体。在该文献的实施过程中，第二种催化剂的比例不得超过二氧化钛的22％，以避免二氧化钛的活性恶化。
8.本发明的一个目的是允许在封闭的房间内结合目前的空调设备对空气进行去污染。


技术实现要素：

9.根据本发明，如上所述的插入式装置具有外周封闭的形状的框架外壳，其可安装在空气处理单元的外壳的预定横截面内，并具有对空气流开放的端面，在每个端面处都保持有透气的催化网格结构，催化网格结构包括载体网格和具有催化材料的涂层，催化材料是包括吸附剂、可通过电磁辐射激活的第一催化剂和在低温下激活的第二催化剂的混合物，此外，框架外壳在其端面的网格结构之间还保持有电磁辐射源装置。
10.本发明的理念是在紧凑的插入式装置内提供破坏化学和生物污染物所需的空气处理物，该插入式装置可以插入到市面上的空调设备的空气处理单元中，代替或补充所述空气处理单元的过滤器。因此，本发明允许对传统的空调设备进行简单的升级，从而使其能够有效地破坏化学和生物污染物，而不需要对空调设备进行大工作量的重建。第二催化剂在低温下已经被激活，特别是在环境温度下已经被激活，因此即使没有特定的激活剂，第二催化剂也能在环境温度下有效。低温是指低于70℃、特别是低于50℃。
11.在许多情况下，包括导致空气在空气处理单元中流动的风扇是有利的。在一些实施例中，空气处理单元是固定设备的一部分，并与空气导流管连接。正如本文所使用的，术语“空气导流管”也被称为“空气管道”，这些术语在本文中可以互换使用。在其它实施例中，空气处理单元是独立的单元或机柜，其至少与一个管连接，以用于吸入待净化的空气和/或将被净化的空气分配到所需的地方。
12.本发明的插入式装置可以设计成适合于空气处理单元的框架结构，该框架结构是为保持一个或多个过滤单元而设计的。这意味着，根据本发明，已知的用于常规过滤器的框架结构可用于容纳包括用于破坏化学和生物污染物的完整布置的插入式装置。
13.根据本发明的一个方面，空调设备包括引导空气在给定的流动方向上流动的空气处理单元，空气处理单元包括具有预定横截面的外壳，至少一个过滤器被容纳在所述外壳中，该过滤器被具有与空气处理单元的自由横截面相适应的周边形状的支撑框架所容纳，其特征在于，插入式装置被密封地插入支撑框架中。在空气处理单元内，具有催化剂的插入式装置可以建立过滤单元，它可以被布置和使用，以取代以前的过滤单元，或者加入一个或多个其它的单元，这些单元可以是通常的过滤单元。例如吸收剂。“密封地插入”是指在空气处理单元中流动的空气没有相当大的旁路，所以基本上所有的空气都会通过插入式装置。不要求有完美的密封。在一个具体的实施例中，空气处理单元还包括用于引起空气流动的风扇。
14.由于传统的过滤单元被布置成可以很容易地从空气处理单元上拆卸下来进行清洁和/或更换，根据本发明的插入式装置可以很容易地插入到空气处理单元中。
15.因此，本发明的插入式装置可以方便地升级传统的空调设备，而无需使用额外的
空间或额外的机柜或类似的东西。
16.在本发明的插入式装置的一个实施例中，第一催化剂可由紫外线辐射激活，电磁辐射源装置发出紫外线辐射。为此，至少一个紫外线源可以作为电磁辐射源装置布置在网格结构之间。紫外线源至少可以是传统的紫外线灯，也可以是紫外线led的装置。
17.在另一个实施例中，电磁辐射源装置可以是等离子体发生器，它由于等离子体、优选地是冷等离子体的辐射而产生紫外线辐射。在这个实施例中，催化剂的效果可以通过等离子体得到加强，其中，形成有能够破坏化学和生物污染物的高活性物质。
18.当两种催化剂以及吸收剂均以粉状状态混合时，在载体网格上涂覆有所述粉状材料的悬浮液时，可以获得相应颗粒的极细分布。
19.在本发明的一个实施例中，催化网格结构对氧化还原过程具有很强的抵抗力。它可以具有蜂窝状的结构，为催化作用提供足够的稳定性和大的表面，同时为空气流经网格结构提供低阻力。
20.如果有必要，催化网格结构可以在插入式装置的相应外侧被透气的柔性过滤材料层完全覆盖。该可选的过滤材料可以特别设计成在插入式装置内阻挡紫外线辐射，这样就不会有紫外线辐射到达插入式装置的外部区域，并可能伤害在空气处理单元附近工作的人。该层可以具有大约1mm的厚度，其可以由无纺布组成，例如由玻璃纤维组成。在另一个实施例中，所述层可以是金属网格，其网眼宽度约为微米级别，以便一方面阻挡紫外线辐射，另一方面使流动的空气产生较低压降。为此，金属网的细壁是必要的，这将导致所述层在建立催化反应器的插入式装置的输入和输出侧具有高度的灵活性。为了实现机械稳定，这些层可以由弹性相对较低但网宽为毫米级别的支撑网来保持，以便不增加流动空气的压降。
附图说明
21.本发明将参照在附图中示出的实施例进行更详细的描述。
22.图1是部分空调设备的侧视图，其中示出有空气处理单元的剖面图；
23.图2是插入式装置的第一实施例的部分分解图；
24.图3是安装好的插入式装置的透视图；
25.图4是图3的透视图中的细节；
26.图5是完整的插入式装置的纵向剖面图；
27.图6是插入式装置的横向剖面图；
28.图7是示出了具有标准支撑框架的空气处理单元的内壁的示意性的透视图，该支撑框架可以载体插入式装置；
29.图8示出了安装在支撑框架中的插入式装置；
30.图9示出了为载体四个过滤单元而设计的支撑框架的不同实施例；
31.图10示出了安装在图9框架中的四个插入式装置；
32.图11是网格结构的部分可选部件的分解图；
33.图12是图11所示网格结构的剖面图；
34.图13是在机柜内的空气处理单元的实施例的透视图。
具体实施方式
35.图1示出了空调设备的一个重要部分，其包括空气处理单元1，空气导流管2(空气管道)在两端处与之相连。在图1的实施例中，空气处理单元1的有效或最大直径比空气导流管2的直径大一些。
36.在空气处理单元1内设置有风扇3，它的作用是将空气处理单元1和空气导流管2(空气管道)内的空气按照图1中箭头所示的预定流动方向4移动。空气导流管2将引导由风扇3驱动的空气作为净化空气进入基本封闭的房间(未示出)，并将吸走房间的空气，将其引导到空气处理单元1进行过滤和净化。
37.空气处理单元1具有锥形的端部，用于建立从较小直径的空气导引管2到较大尺寸的空气处理单元1的过渡。流入空气处理单元1的空气通过预过滤器5，该预过滤器通常是粗过滤器，用于阻挡空气流中的较大颗粒。此后，空气被风扇3加速，然后通过根据本发明的插入式装置6。从图1中可以看出，插入式装置6延伸过空气处理单元1的整个自由直径，因此，所有空气流将通过插入式装置6。
38.在通过插入式装置6之后，空气流还可以进一步通过过滤单元7，该过滤单元可选地布置在空气处理单元1的下游端。过滤单元7可以包括或由hepa(高效微粒空气)过滤器组成，这是空调设备的常用手段。
39.图1中示出，根据本发明的插入式装置以与预过滤器5和过滤单元7相同的方式布置在空气处理单元1内，因此它可以很容易地安装在空气处理单元1内，并且不需要空调设备内具有额外的空间。尽管图1示出了空气处理单元1内的风扇3，但用于引起空气流动的风扇3也可以设置在空气回路内的其它位置，例如设置在空气导流管2内或空气导流管2的入口处。
40.图2示出了插入式装置6的一个实施例，其基本结构允许插入空气处理单元1中。插入式装置6包括框架外壳8，该框架外壳形成了具有两个开放端面9的封闭的外周形状。框架外壳8的宽度w小于其高度和深度的尺寸。在本实施例中，框架外壳8在其内部容纳了八个紫外线灯10，这些灯成对布置，在框架外壳8的高度上，所述的成对灯之间的距离相等。框架外壳8的高度和深度与空气处理单元1的自由部分的相应尺寸相匹配，这一点将在下文更详细地描述。框架外壳8形成了周向的接收位置11，其中催化网格结构12被插入两个开放的端面9，以便为插入式装置6封闭外壳。催化网格结构12是可透气的，因此它们不会造成空气流在其流动方向上的不合理的压力下降。从图中可以看出，框架外壳8定向为使其宽度方向与流动方向4平行。
41.框架外壳8以及催化网格结构12的形状取决于空调设备的空气处理单元1自由区段的尺寸。
42.图3示出了插入式装置6'的另一个实施例的透视图，该插入式装置是为空气处理单元1的方形横截面设计的。插入式装置6'示出为安装状态，其中，催化网格结构12被插入到框架外壳8的相应接收位置11中，并通过支架13保持在位置上，该支架将催化网格结构12保持在位置上，使其不延伸到由风扇3循环或驱动的空气流道中。支架通过螺钉14安装在框架外壳8上。这在图4中详细示出。催化网格结构12的表面与框架外壳8的表面至少几乎平齐，并且可能只从该框架外壳的表面突出一点点。
43.图5和图6示出了安装好的插入式装置6'在相互垂直的两个方向上的两个剖面图。
框架外壳8沿外周延伸，宽度为w。开放的端面9被催化网格结构12封闭，这些结构将在下文详细描述。紫外线灯10被保持在插入式装置6'的外壳内部，以用于激活催化网格结构12的光催化成分，这一点将在下文中详细说明。
44.图7和图8示出了进入空气处理单元内部的示意图，其形成矩形通道。这里使用并固定了用于过滤单元的标准支撑框架15。插入式装置6的设计和尺寸与所述标准支撑框架15相适应，使插入式装置6的表面基本上与标准支撑框架15平齐。因此，插入式装置6在标准支撑框架15内的固定可以很容易地由支架16来执行。
45.图9和10示出了一个实施例，其中，标准支撑框架15'为过滤单元提供了四个接收位置。该实施例可用于处理空气处理单元1的更大的自由横截面。标准支撑框架15'可以容纳四个过滤单元，与只容纳一个过滤单元的较大框架相比，提供了更高的稳定性。如图10所示，这种改良的支撑框架15'可用于容纳四个插入式装置6。
46.图11和12中示出了催化网格结构12的一个实施例。催化网格结构12的基本元件是例如铝制的载体网格17。载体网格17可以具有蜂窝状结构，以便提供空气流必须通过的六边形通道。也可以使用其它载体网格结构，例如长方形、正方形或菱形或斜方形网格。载体网格17的材料可以以任何合适的方式选择，例如，可以是另一种金属或合适的塑料材料。
47.在一个实施例中，载体网格17基本上由铝或铝合金制成。铝具有高导电率。这可以改善催化剂在氧化还原过程中形成的电荷的分离，即更好的电荷分离可以提高反应的效率，因为它们的再结合更少，从而更多地参与到消除空气中污染物的催化反应中。此外，铝的高导热性可以促进热量从环境空气(通常在20至23摄氏度的范围内)和从紫外线灯发射的热量转移到在低温下被激活的第二催化剂、例如氧化锰(mno)催化剂。低温催化剂通常在20至80℃范围内被激活，在40至55℃领域、例如45至50℃具有良好的活性。
48.此外，铝还具有较低的弹性极限，因此，也避免了支撑物的连续变形，然后使催化涂层变得易碎。在一个实施例中，本文限定的催化剂是在没有任何粘合剂的情况下进行涂覆的，因此，支撑物的变形会在催化剂表面产生许多裂缝，从而使其变得易碎，导致涂层损失。
49.另外，铝是一种惰性材料，在氧化还原反应过程中不会像有机材料、例如聚合物那样与催化剂发生反应或被破坏。此外，铝很轻，因此，根据本发明，可以很容易地拆除插入式装置，而不会发生明显的变形。因此，例如根据en1806标准的高等级率是可能的。
50.此外，根据本发明的一个实施例，蜂窝状的结构是载体网格的首选结构，与其它三维结构相比，它是有利的。该材料具有非常开放的单元，因此，压降被降低。这意味着，对空气流动没有阻力。此外，实现了高辐照度，这允许第一催化剂的高活化。
51.该材料可以存在于许多不同的尺寸厚度和每平方厘米中不同数量的单元内。此外，还可以考虑许多种光源，甚至像led这样的小型光源，可以直接在蜂窝状的单元内实施，以提高催化剂的辐照。蜂窝状结构允许设置刚性材料，因此，单元内的催化剂涂层、特别是催化剂的实施(没有粘结剂的存在)得到很好的保护，不会被处理破坏和开裂。六角形的铝蜂窝状单元是在金属表面、支撑物的刚性和金属的重量之间做出最佳折衷的一个实施例。
52.载体网格17上涂覆有催化材料。由于高效的催化材料包括第一催化剂、第二催化剂和吸附剂，所以实现了插入式装置6、6'的紧凑结构，所述成分是单独生产的，并分别在粉状状态下混合。该混合物被放入适当的液体、例如水和乙醇的混合物中，以形成悬浮液，该
悬浮液可以涂覆在载体网格17的整个表面上。涂覆优选地分多步进行，每一层都很薄，共同形成所需厚度的均匀涂层，均匀涂层的厚度可以在1微米至250微米之间。涂覆可以通过各种方法进行，包括浸涂或喷涂。在每个涂覆步骤之后，薄层被允许在施加下一层之前干燥。因此，可以实现无粘合剂的涂层，从而提高催化剂的效率。
53.载体网格17的通孔或通道被设计成当插入式装置6被安装在空气处理单元1中时，只需少量减少空气处理单元1的自由横截面。通孔的面积可以占到空气处理单元1的自由横截面面积的至少80％、优选地是至少90％。为了提供足够的催化效果，通孔的长度应至少为5mm，在其它实施例中至少为10mm、15mm或20mm、甚至为50mm或更多。通孔的长度与限位壁之间的距离(“直径”)的比率优选地大于2，在其它实施例中大于5、大于10，在这些情况下不大于50，在其它实施例中不大于30或不大于20。通孔的限位壁的距离(对于滚圆通孔的直径)至少为2mm，在其它实施例中至少为5mm或至少为7mm。其上限是50mm，在其它实施例中是20mm或10mm。考虑到网格结构造成的最小压降，由通孔形成的直线通道是首选。
54.例如，载体可以由金属、例如铝或钢或塑料材料或复合材料形成。例如，其可以形成为网格、板或多孔金属网。在一个优选的实施例中，载体是由形成多个通孔的波纹和/或折叠板形成的，优选地是以蜂窝状的方式形成。与平面材料相比，蜂窝状板的优点是具有更大的涂层表面和更低的压降。另外，单元内的辐照度也更好。因此，该载体通常被简单地称为蜂窝或蜂窝状板。优选地是通孔具有六边形的截面。
55.在一个优选的实施例中，通孔至少占载体体积的80％、更优选至少占85％、最优选至少占90％、特别是至少占载体体积的95％。这有助于确保在使用时有足够的气体流过载体。因此，载体的支撑结构很薄，例如以薄金属，优选地是铝，或其它惰性材料的形式提供，即基本上不与催化剂反应。铝具有重量轻和足够惰性的优点，因此，催化剂不会严重地攻击载体本身。
56.通孔的长度优选地为至少1cm、更优选的是至少2cm，气体可以沿此流过载体。优选的是，长度不超过20cm、更优选10cm。孔的长度通常等于网格状载体的厚度，其对去污的效率有很大影响。如果长度太短，提供的催化活性表面很少，因此去污效率不高。如果长度太长，紫外线辐射将不会或不能充分到达孔中心的光催化剂，因此，所提供的光催化剂的一部分没有被激活。此外，很难令人满意地涂覆长通孔的中心部分。因此，孔的长度和直径之间的比率也很重要。该比率优选大于2、更优选大于5、特别是大于10、优选不大于50、更优选不大于30、特别是不大于20。如果通孔的截面不是圆形的，可以用近似的圆周率或通过最小二乘法近似的圆的直径来确定用于计算比率的直径。孔的直径优选为至少2mm、更优选为至少5mm、特别为至少7mm。优选地，孔的直径不超过50mm、更优选为20mm、特别为10mm。
57.通孔优选地是笔直的，而不是沿其长度方向弯曲或倾斜的。
58.通孔的直径与载体的分隔相邻通孔的条或片的厚度之间的比率优选地大于10、更优选大于20、特别是大于40。
59.在一个优选的实施例中，悬浮液是不含粘合剂的。这意味着没有添加额外的无机或有机粘合剂以增强第一催化剂、第二催化剂和吸附剂在载体上的附着力。例如，粘合剂是纤维素及其衍生物、某些蛋白质或聚合物以及无机粘合剂、例如二氧化硅或氧化铝。悬浮液的残留量、例如毛细管结合不被视为粘合剂。另外，水、例如来自大气湿度的水也不被认为是粘合剂。优选地是，只要悬浮液中的粘合剂的质量不超过吸附剂、第一催化剂和第二催化
剂总质量的2％，悬浮液仍被视为无粘结剂。特别是在蒸发悬浮液后，载体上的催化剂和吸附剂周围没有形成粘合剂分子矩阵。
60.悬浮液可以通过各种方法、包括浸渍施加到载体上。在一个优选的实施例中，悬浮液是通过喷涂涂覆的。喷涂的结果是非常耐用和一致的涂层，特别是不需要为悬浮液提供单独的粘合剂。该涂层优选地能抵抗高达4bar的气压，特别是不使用粘结剂。悬浮液优选地是用喷枪涂覆。优选使用手动喷枪、特别是低中压喷枪，其最大压力p
max
例如为8bar。它优选地具有引力吸盘。喷涂优选地是在竖直方向进行。在一个优选的实施例中，入口压力为3.5bar，液体流量为每分钟2.5-3.0l。载体和喷枪之间的距离优选地在10至30cm之间，优选地是在15cm左右。在上述示例性参数下，实现了良好的涂层性能。具体来说，涂层令人满意地粘附在载体上，该载体优选地是铝蜂窝。
61.图11示出了另外的层18，它延伸过载体网格17的整个区域。所说的另外的层18是透气的薄的柔性层，它可以有过滤作用，特别是能够阻挡紫外线辐射。该层的厚度可以是1mm左右，不超过2mm。它可以由非织造布组成，例如由玻璃纤维制成，也可以是金属网格，其网眼宽度在微米级别、例如在1至10μm之间。所述层被设置在载体网格的表面上，远离插入式装置6中的紫外灯10延伸。
62.由于另外的层18可能是非常薄和灵活的，所以优选地用线栅19来稳定它。线栅仅用于稳定目的，因此可以具有大的网眼宽度、例如在5至15mm之间，线径在0.2至1.0mm之间。
63.载体网格17、另外的层18和线栅19的夹层布置优选地可以安装在保持框架20中，这样，即使使用另外的层18和线栅19，催化网格结构12也可以很容易地作为单元被处理。然而，应该注意的是，另外的层18和线栅19是可选的，在一些应用中可以省略。根据图11的完全安装的催化网格结构12在图12中以放大的剖面图表示。
64.图13示出了移动的空气处理单元1的一个实施例，其形式是机柜21，空气可以从底部流向顶部，如代表空气流动方向4的箭头所示。在通过机柜21的透气底部后，空气流经由粗预过滤器5a和细预过滤器5b组成的预过滤器5。风扇被设置在预过滤器5之上，使空气被吸过预过滤器5，然后被压向下游单元。本实施例中的第一个下游单元是前面所述的插入式装置6，6'。下游的过滤单元7紧随其后，如果要清除特定的气体，它可以包括吸收性过滤器7a，如果有必要，还可以包括hepa(高效微粒空气)过滤器7b。机柜21的顶部设置有翅片22，通过这些翅片，清洁的空气被分配到周围的空间。翅片22可以调节，从而形成可调节的出口槽。
65.插入式装置6的紧凑结构特别是可以通过用于载体网格17的特殊涂层材料实现。
66.该涂层优选地具有至少50μm的总厚度、优选地是至少75μm、特别是至少100μm。这种厚度的涂层特别能提供令人满意的用于气体去污的催化剂量。优选的是厚度不超过500μm、更优选的是不超过350μm、特别是不超过250μm。优选的范围是在100μm至250μm之间。如果涂层太厚，有可能下层没有被充分辐照和/或没有被待消除的污染物充分到达。因此，这可能会导致催化材料的浪费。
67.例如，第一催化剂可以由氧化钨和/或氧化锌组成。优选地是只使用一种类型的第一催化剂，但不一定是这样。也可以使用一种以上的具有光催化活性的催化剂。
68.在一个优选的实施例中，第一催化剂是二氧化钛tio2。二氧化钛因其光催化特性而非常有名。它是一种半导体，可以通过被照射波长为100nm至400nm的紫外线和/或可见光
辐射而激活。优选的是，用于激活第一催化剂、特别是二氧化钛的紫外线辐射的波长为365nm或更小、更优选在100nm至280nm之间的uv-c范围内、最优选为254nm。使用uv-c范围内的紫外线辐射的好处是可以额外利用uv-c辐射的直接消毒特性。因此，uv-c辐射由于其高能量而直接起到生物杀伤作用，并通过激活第一催化剂而间接起到破坏生物以及非生物污染物的作用。二氧化钛可以已经被光激活了。
69.对于第一催化剂的激活，优选地可以使用任何一种紫外辐射发射源或光源，例如可以使用发射紫外辐射的人工灯或发光二极管或发射紫外辐射的荧光管或由冷等离子体型电极形成的紫外辐射。
70.二氧化钛的优点是成本效益高，并具有至少部分自我再生的能力。它对不同的污染物、包括化学和生物污染物有很高的活性。
71.众所周知，锐钛矿结晶形式的二氧化钛具有最高的催化活性。因此，本发明的一个实施例是，二氧化钛完全是锐钛矿型的。
72.另一方面，申请人的探索表明，与普遍的观点相反，一定比例的金红石型二氧化钛能提高催化装置的整体去污能力。催化剂表面的电荷分离得到加强，其效率也得到提高。
73.本发明的一个优选实施例是，第一催化剂是锐钛矿和金红石混合物形式的二氧化钛tio2，锐钛矿/金红石的比例在60/40和99/1之间。优选的是该比率至少为60/40、更优选的是至少为70/30、特别是至少为80/20。该比率优选不超过99/1、更优选不超过95/5、特别是不超过90/10。在一个另外的优选实施例中，该比率在77/23和83/17之间、特别是80/20。
74.在一个优选的实施例中，第一催化剂、特别是二氧化钛被掺入特别是银离子或铂离子。第一催化剂的掺杂可以增加对生物污染物的杀菌效果，以及对被破坏的污染物可能产生的有害副产品的破坏。掺杂离子的存在增加了可能发生的氧化和还原反应的数量。
75.二氧化钛的基本颗粒大小优选地为10-50nm、更优选的是15-35nm、特别是25nm左右。这些基本粒子倾向于聚集。这些聚集体的平均粒径优选地在200-600nm之间、更优选在300-500nm之间、特别是420nm左右。然而，这并不排除一些聚集体的颗粒大小为1μm或更大。
76.在一个优选的实施例中，第二催化剂是低温催化剂。低温催化剂优选地是在低于100℃、更优选在低于50℃、最优选在20℃的室温下已经具有催化活性的催化剂。但这并不意味着它在更高的温度下必须是不活跃的。优选的是，至少在一定的温度区间内、优选地20℃至100℃或50℃至100℃，催化活性会随着温度的升高而增加。
77.也就是说，第二催化剂是低温催化剂。低温催化剂是通过热能激活的。因此，低温催化剂这一术语被用来区分这类催化剂，即它们在相对较低的温度下被激活，而热催化剂则在相对较高的温度下被激活，通常在500℃至1200℃之间。因此，根据本发明的低温催化剂不仅在相对较低的温度下具有催化活性，而且它在这个相对较低的温度下能被热能激活。换句话说，能够在环境温度下被光活化的光催化剂不是低温催化剂，因为它不是由环境温度下的热能激活，而是由辐射激活。低温催化剂优选地是在低于100℃、更优于50℃、最优于20℃的室温下已经被催化激活而具有活性的催化剂。但这并不意味着它在更高的温度下必须是不活跃的。优选的是，至少在一定的温度区间内、优选地20℃至100℃或50℃至100℃，催化活性会随着温度的升高而增加。
78.低温催化剂例如是金属氧化物、例如氧化镍或氧化铈。在本发明的一个优选实施例中，第二催化剂是一氧化锰mno，它是一种高效的低温催化剂。申请人的探索表明，一氧化
锰的效率明显高于众所周知的二氧化锰mno2，后者的催化活性不足。因此优选地，本实施例中使用的一氧化锰没有或基本上没有被二氧化锰污染。在一个优选的实施例中，二氧化锰的量低于5％、更优选低于1％、最优选低于作为第二催化剂的一氧化锰总质量的0.1％。最理想的是，没有二氧化锰作为一氧化锰的第二催化剂的杂质存在。
79.一氧化锰、特别是晶体形式的一氧化锰在与氧气、例如空气中的氧气接触时，可以产生高活性的自由基。优选的是，温度高于35℃、特别是在35℃至55℃之间、更优选在45℃至50℃之间。优选地是待净化的气体、特别是空气的相对湿度在30-80％之间、更优选地50％。在这种情况下，可以非常有效地生成自由基。自由基物种也能与纳米或微米级的非常小的污染物发生反应，例如与像甲醛这样的醛类发生反应，它们通常很难被分解。除其它外，这是因为这种小分子很难被捕获。亲水催化剂通常很快就会被水或其它极性小分子所饱和，因此几乎没有任何位置可供小污染物被捕获、然后被氧化。一氧化锰具有特殊的优势，它只与水发生较差的反应，并将水分子困在其表面，这样就有更多的位置可供污染物使用。此外，一氧化锰内的孔隙优选地比二氧化钛的孔隙小，这样较大的分子就会被捕获得更少，同样，更多的位点仍可用于小的污染物。自由基物种也与生物污染物发生反应。
80.一氧化锰的一个缺点是，与二氧化锰相比，它是不稳定的。因此，在合成一氧化锰时，需要特别注意反应参数，这时首选要避免形成二氧化锰。一个重要的反应参数是温度。当使用高于300℃的煅烧温度时，会形成大量的或单纯的二氧化锰。
81.由于从前体形成二氧化钛通常需要300℃以上的温度、例如300℃-600℃，因此不可能同时煅烧一氧化锰前体和二氧化钛前体从而一方面形成一氧化锰，另一方面形成二氧化钛。在形成二氧化钛的过程中，高于600℃的煅烧温度可能会导致金红石的过度形成，这是不可取的。另一方面，如上所述，一定量的金红石会提高催化剂的效率。
82.因此，当第一催化剂是二氧化钛，第二催化剂是一氧化锰时，优选地不要同时进行煅烧。
83.优选地是但不一定是这样，第一催化剂、第二催化剂和/或吸附剂的合成是催化装置制造方法的一部分。合成的优选实施例将在下文中详细说明。如果至少作为第一催化剂的二氧化钛和作为第二催化剂的一氧化锰的合成是制造方法的一部分，优选地不要同时煅烧它们的前体。它们优选地是彼此分开合成。
84.使用低温催化剂、特别是一氧化锰的一个好处是，紫外线辐射源必然产生的废热可以用来加热低温催化剂，从而提高其催化效率。因此，当将光催化剂和低温催化剂结合在一个阶段时，可以实现协同作用，优选地将它们在空间上靠近紫外线辐射源，以便有效利用废热。优选地，在催化装置的表面可以达到高达40℃、50℃或90℃的温度。
85.吸附剂优选地是具有大比表面积的化合物，大比表面积优选地是至少300m2/g、更优选至少500m2/g、最优选至少1000m2/g、特别是超过2000m2/g。吸附剂例如可以是活性炭或活性焦炭。
86.在一个优选的实施例中，吸附剂是沸石。沸石是微孔铝硅酸盐矿物，可以是天然存在的或人工的。沸石可以是合成的。
87.优选地是使用亲水沸石，因为申请人的探索表明，亲水沸石对生物污染物的吸附往往比疏水沸石更好。优选使用a型或zsm-5型沸石。该沸石优选地是合成沸石、特别是a型或zsm-5的合成沸石。合成沸石由于是合成的，因此具有纯净和具有均匀结构的优点。
88.在本发明的一个优选实施例中，第一催化剂是二氧化钛，第二催化剂是一氧化锰和/或吸附剂是沸石。该沸石优选地是a型的合成亲水沸石。这些配置对本文所述的所有适用的实施例都是优选的。
89.在本发明的一个优选实施例中，第一催化剂是二氧化钛，第二催化剂是一氧化锰和/或吸附剂是沸石。该沸石优选地是a型的合成亲水沸石。这些配置对于本文描述的所有适用的实施例都是优选的。
90.申请人发现，单一成分的一些比例对有效消除污染物是有利的。优选地是a型沸石和二氧化钛的比例在3:1至1:1之间、特别是2:1左右。a型沸石和一氧化锰的比例优选地在5:1至3:1之间、特别是4:1左右。二氧化钛和氧化锰的比例优选在
§
:1至1:1之间、特别是2:1左右。这些优选比例也适用于除二氧化钛、一氧化锰和/或a型沸石以外的第一催化剂、第二催化剂和吸附剂。
91.a型亲水沸石对化学和生物污染物有很高的亲和力，没有天然的等同物。它对微生物的细胞膜具有亲和力。由于静电原因，这些物质会吸附在沸石的表面。此外，a型亲水沸石具有直接的抗菌作用，这使得它的使用更具有协同作用。a型亲水沸石具有由阴离子铝硅酸盐结构形成、被碱性或碱土金属阳离子中和的晶体结构。
92.优选的是，沸石、特别是a型沸石包括苏打石晶体结构。
93.该沸石的结构将多个基本的苏打石笼连接起来。苏打石笼由多个具有八个六边形面和六个方形面的多面体组成。形成沸石的苏打石笼通过方形面相互连接。苏打石笼的特殊结构使沸石具有开放的三维结构，特别是其47％的总体积由间隙形成。因此，沸石在小的体积内提供了大的表面以吸附生物和化学污染物。此外，开放的三维结构允许高的吸水和保水能力。由于水可以用来在催化剂表面形成高活性的自由基物种、例如羟基自由基，这可能是有利的。此外，根据情况，保水能力可以确保在催化剂上不形成降低其效率的水膜。另一方面，非常多的吸附剂、特别是沸石可能会导致水过量，从而降低催化剂的效率。因此，吸附剂的用量优选地不超过第一催化剂、第二催化剂和吸附剂总质量的80％、特别是不超过70％。另一方面，如果吸附剂的用量很低，保水能力可能就不够了。因此，吸附剂的用量优选地不低于第一催化剂、第二催化剂和吸附剂总质量的40％、特别是不低于30％。
94.申请人已经探索到，两种不同的催化剂和吸附剂的组合对净化气体具有协同效应。污染物被吸附在吸附剂上。通过质量转移现象，它们迁移到催化剂颗粒上。催化剂表面产生的反应性物种导致污染物的破坏、优选地是污染物的完全矿化。另外，污染物破坏过程中的副产品优选地被进一步破坏，以便没有可能的有害副产品被释放到被污染的气体中，或者被释放但在下一个污染循环中被破坏。因此，吸附剂也可以形成待消除的污染物的储存库，例如在气体中污染物的峰值负荷期间被储存。因此，超过每个时间单位的催化剂催化能力的污染物量优选地被吸附剂挡住，然后在一定时间延迟后被引导到催化剂。这样就有可能处理在没有吸附剂的情况下超过催化剂本身能力的峰值负荷。为了提供良好的吸附性能，相对于第一催化剂、第二催化剂和吸附剂的总质量而言，吸附剂的数量优选地高于每种催化剂的数量和/或催化剂的累积数量。
95.吸附剂阻挡了污染物，然后通过质量转移将其转移到催化剂上。另一方面，通过这种现象，吸附剂不断再生，其吸附能力得到恢复。这示出了在一种混合物中提供这些化合物的真正协同作用。为了最佳地实现这一效果，催化剂和吸附剂的混合优选地是集中进行，特
别是要提供尽可能均匀的混合物。
96.第一催化剂的用量优选为至少10％、更优选为至少20％、优选地不超过30％、特别是不超过第一催化剂、第二催化剂和吸附剂总质量的40％。第二催化剂的用量优选地为第一催化剂、第二催化剂和吸附剂总质量的至少5％、更优选至少10％、特别是至少15％、优选地不超过20％、特别是不超过30％。
97.在一个优选的实施例中，各成分在以下范围内提供，以占总质量的重量百分比计算：第一催化剂在27％至30％之间，第二催化剂在11％至17％之间，吸附剂在55％至59％之间。
98.一个具体和优选的实施例含有29％的第一催化剂、12％的第二催化剂和59％的吸附剂。
99.申请人的探索表明，这一比例显示出良好的效率，以及令人满意的保水能力和污染物保留能力。有了这些量，就可以提供特别可持续和持久的组合物，也可以提供非常好的去污染属性。此外，当第二催化剂是低温催化剂时，激活第一催化剂所需的紫外线/可见光辐射量提供了足够和有用的废热量，以增加第二催化剂的催化活性。
100.此外，本发明涉及一个实施例，其中，第一催化剂的量低于27％并高于30％，第二催化剂的量低于11％并高于17％，吸附剂的量低于55％并高于59％，均以相对总质量的重量百分比来计算。本文描述的所有其它的优选配置和实施例都适用于这个具体的实施例。
101.如上所述，第一催化剂、第二催化剂和/或吸附剂的合成是催化装置制造方法的一部分，这是优选的，但不是必须的。各自的合成是分开进行的。
102.如果第一催化剂优选地是二氧化钛，其优选地是通过使用溶胶-凝胶工艺和如四氯化钛或钛酸丁酯的前体来合成，然后在300-600℃的温度下进行煅烧。也可以采用不同的方法来生产粉末状二氧化钛，例如热等离子体技术、激光热解、水热或电化学合成。
103.现在详细介绍一种用于合成粉末状二氧化钛第一催化剂的优选溶胶-凝胶工艺：
104.前体四氯化钛与绝对乙醇以0.5:10至3:10之间的比例、优选地是以1:10的比例在室温下混合4小时。然后将形成的溶胶置于超声波浴中，时间为20至40分钟、优选地为30分钟。将溶胶在100℃至130℃、优选地是120℃的温度下连续干燥1小时至24小时、优选地是7小时，以获得粉末。然后将该粉末在530至570℃之间、优选地是在550℃的温度下逐步煅烧2小时至3小时、优选地是2小时。其中，温度以10-12℃/分钟的速度增加。然后用去离子水清洗得到的氧化钛粉末，并在90至110℃、优选地是100℃的温度下连续干燥。
105.如果第二催化剂优选地是一氧化锰，其优选地是由乙酸锰、硝酸锰和/或硫酸锰等前体合成，然后在低于300℃的温度下进行煅烧。
106.现在详细介绍一种合成粉末状一氧化锰第二催化剂的优选工艺：
107.前体、优选地是乙酸锰与高锰酸钾溶液混合，比例为1.8/1.2摩尔/升，在室温21至25℃之间至少24小时。然后过滤，用去离子水冲洗。得到的粉末被煅烧数小时、优选地是72小时，温度以6℃/分钟的速度增加，直到达到280℃至300℃之间的温度。用去离子水冲洗所得物，并在100℃下连续干燥，直到得到可以使用的粉末状一氧化锰。为了获得可使用的粉末，优选地将液体完全蒸发掉。
108.使用低于300℃的低温是为了避免形成更稳定但不受欢迎的二氧化锰。
109.如果吸附剂是a型的合成亲水沸石，其优选地按以下方法合成：
110.步骤1：通过将氢氧化钠、例如氢氧化钠颗粒以110:1的比例在蒸馏水中混合提供氢氧化钠溶液，以获得均匀的氢氧化钠溶液。
111.步骤2：将氢氧化钠溶液分成两份，从而得到第一体积和第二体积的氢氧化钠溶液。
112.步骤3：将结晶铝酸铟按体积并在10至20分钟内混合到第一体积中，使其比例达到17％，得到溶液a。
113.步骤4：将结晶硅酸钠na2sio3，按体积计，溶于蒸馏水中达57％，得到溶液b。
114.步骤5：溶液b与第二体积混合，比例为3.8/1000，得到混合物c，优选地是透明的混合物c。
115.步骤6：将透明的混合物c加入到溶液a中，得到混合物d。
116.步骤7：将混合物d加热至水分完全蒸发。
117.步骤8：通过降低温度冷却混合物d，直到出现固体e。
118.步骤9：将固体e过滤，用蒸馏水冲洗，直到冲洗水的ph值在8.5至9.5之间。
119.步骤10：在100至120℃、优选110℃的温度下，将固体e干燥8h至15h、优选12h，以获得a型合成亲水沸石。
120.步骤11：将a型的合成亲水沸石研磨成粉末。
121.优选地，在步骤7中，温度在75至130℃之间、优选100℃，持续3h至4h。其目标是将混合物d中的水完全蒸发掉。
122.优选地，在步骤8中，通过将温度降低到比步骤7低但高于室温的值来冷却混合物d。这种冷却可以避免固体e的成形晶体粘在最初放置混合物d的容器底部。在步骤8的一个具体实施例中，考虑到室温在20-25℃之间，温度降低到30℃，这样就可以很容易地取出固体e，而不会粘在底部。
123.在通常情况下，步骤9中的漂洗水的ph值是用ph计或本领域技术人员已知的可以测定ph值的任何其他测量装置来测定的。通过测量漂洗水的ph值，可以间接地测量固体e的表面ph值，该固体e将形成a型的合成亲水沸石。
124.优选的是沸石的表面是微碱性的，因为这可以加强与二氧化钛和一氧化锰的范德华力的形成，后者的表面是微酸性的。这有利于产生均匀的催化组合物。
125.在步骤10中，固体e的干燥时间和温度允许逐渐去除沸石表面的水分子。去除水的速度太快会有导致沸石表面形成裂缝的风险。这种裂纹会削弱重要的三维结构。这就是为什么选择在100-120℃的温度下干燥8-15小时，以逐步去除水分子，而不至于削弱沸石的结构。
126.在步骤11中，a型的合成亲水沸石可以用任何研磨设备进行研磨。
127.在一个特定的实施例中，吸附剂、特别是沸石被研磨达到0.5至2.5μm的颗粒尺寸。这种颗粒尺寸增加了对某些微生物的亲和力。
128.混合第一催化剂、第二催化剂和吸附剂的优选方法是将第一催化剂、第二催化剂和吸附剂(各自呈粉末状，已预先混合或分开)引入液体中，形成悬浮液。然后，优选地将这种悬浮液大力混合，并将液体蒸发，以形成第一催化剂、第二催化剂和吸附剂的干燥粉末状混合物。然后，这种混合物可以单独使用，或形成涂在载体上的悬浮液。
129.在一个详细和优选的实施例中，在优选地由20％的乙醇和80％的去离子水组成的
液体中，混合5％至10％的二氧化钛、2％至6％的一氧化锰和10％至20％的沸石，其中所述比例是相对液体的总质量而言。连续加热该混合物以蒸发液体，以获得可以使用的粉末状的催化组合物。优选地将其加热到75℃至130℃的温度，时间在24小时至120小时之间、优选地是72小时。
130.本发明还特别涉及一种悬浮液，其由第一催化剂、第二催化剂、吸附剂和去离子水形成。
131.根据另一个方面，本发明涉及一种催化装置，可通过本文所述的制造方法获得。
132.根据另一个方面，本发明涉及一种催化组合物，按其总质量的重量百分比，在粉末状状态下，其含有27％至30％的具有光催化活性的第一催化剂、11％至17％的第二催化剂和55％至59％的吸附剂。
133.本文所述的关于催化装置的所有实施例和配置也是催化组合物的优选配置和实施例。
134.如果第二催化剂优选地是低温催化剂，那么该催化组合物也可称为非热催化剂或热催化剂，因为不需要高热来激活催化剂。由于第一催化剂、第二催化剂和吸附剂都是以粉状状态提供的，所以催化组合物也可以称为粉状非热催化剂或热催化剂。在一个实施例中，具有光催化活性的第一催化剂还被光激活了。
135.根据该催化组合物的一个具体和优选的实施例，第一催化剂是二氧化钛tio2，第二催化剂是一氧化锰mno，吸附剂是沸石。该沸石优选地是a型的合成亲水沸石。
136.此外，本发明涉及催化组合物的一个实施例，其中，第一催化剂的用量低于27％、高于30％，第二催化剂的用量低于11％、高于17％，吸附剂的用量低于55％、高于59％，其中比例为占其总质量的重量百分比。本文描述的所有其它的优选配置和实施例都适用于这个具体的实施例。
137.实验方案和结果：
138.申请人针对多种有机化合物使用了不同的催化组合物。下表示出了使用不同催化组合物对不同化合物的消除率，单位为每小时每种化合物的碳当量毫克[mgc/h]。使用碳当量是为了提高数值的可比性，并弥补不同化合物具有不同数量的碳原子这一事实，这一事实会导致不同数量的降解反应。异丙醇被缩写为ipa，丁酮被缩写为mek。各成分的相对数量以占组合物总质量的重量百分比示出。二氧化钛缩写为t，一氧化锰缩写为m，a型的亲水合成沸石缩写为za。
[0139]
[0140][0141]
从上表可以看出，不同的组合物对不同的化合物显示出不同的消除率。可以看出，单独的二氧化钛(组合物f)和单独的一氧化锰(组合物e)总体上比两种催化剂和吸附剂的组合效果差。还可以看到，与组合物f和e以及一氧化锰和沸石的组合(组合物d)相比，组合物h、b和c显示出更大或同等的效率。这是真的，但对于乙醇除外，它在组合物d中被消除的效率更高。
[0142]
因此，两种不同的催化剂和吸附剂的组合相对单独的催化剂或一氧化锰与沸石的组合显示出协同效应。
[0143]
在接下来的研究中，使用了组合物c，因为它显示出整体良好的消除情况，特别是对亲水化合物ipa、乙醇和mek。对这些亲水化合物的有效消除使我们有理由假设这种组合物对微生物污染物也是有效的，因为大多数微生物污染物的细胞壁是亲水的。
[0144]
为了证明其效率，对生物污染物进行了以下实验，使用的是：
[0145]-枯草杆菌的细菌孢子，浓度在104至106个菌落形成单位(cfu)/m3之间；
[0146]-嗜肺军团菌，浓度在104至106cfu/m3之间；
[0147]-t2-噬菌体，浓度在103至104个菌斑形成单位(pfu)/m3之间。
[0148]
实验是在一个0.8m3的a级隔离器中进行的，其中布置有具有上述夹层设计的设备。载体由铝制成，呈蜂窝状。紫外线辐射源是18w的uv-c发射灯。
[0149]
使用气溶胶发生器来提供隔离器内的空气流。每次空气只包括上述污染物中的一
种。然后用该设备对被污染的空气进行处理。
[0150]
为了证明处理的效率，生物收集器被用来收集处理前后的空气样本，以提供比较。这些样本被用来在与所使用的污染物相对应的培养基中进行培养。
[0151]
对于嗜肺军团菌，使用从biomerieux获得的byce培养基，其含有琼脂和l-半胱氨酸。
[0152]
对于枯草芽孢杆菌，则使用lb luria bertani培养基。
[0153]
对于t2-噬菌体，使用由大肠杆菌bam组成的培养基，并检查由活性病毒产生的裂解瘟疫的数量。
[0154]
结果显示，与处理前的空气相比，处理后嗜肺军团菌减少了2个log(99.45％)，枯草杆菌的孢子减少了1个log(96.67％)，t2噬菌体减少了3个log(99.98％)。
[0155]
此外，还使用不同的生物和化学污染物进行了其它类似的实验。这些都是在容积为0.537m3的微生物安全柜中进行的。该设备运行了10分钟。运行之后和之前，都收集了样品进行比较。没有使用出口过滤器。
[0156]
人类冠状病毒229e株(h-cov-229e)的减少量》log 2.2(》99.4％)。
[0157]
运行15分钟后，金黄色葡萄球菌cip 4.83的减少量为log 1.3(94.9％)。
[0158]
使用不同的生物污染物进行了另一组类似的测试。这些测试都是用具有夹层设计和hepa出口过滤器的设备进行的。流速为1000或1400m3/h，持续时间为6分钟。
[0159]
在1400m3/h时，消除表皮葡萄球菌(atcc 14 990)的效率大于99.88％，消除巴西曲霉菌(atcc 16 404)的效率大于99.75％。在1000m3/h时，消除表皮葡萄球菌(atcc 14 990)的效率》99.91％，消除巴西曲霉菌(atcc 16 404)的效率》99.82％。
[0160]
在不使用hepa过滤器的情况下进行了同样的测试：
[0161]
在1400m3/h时，消除表皮葡萄球菌(atcc 14 990)的效率为92.94％，消除巴西曲霉菌(atcc 16 404)的效率为93.59％。在1000m3/h时，消除表皮葡萄球菌(atcc 14 990)的效率为96.32％，消除巴西曲霉菌(atcc 16 404)的效率约为90.00％。
[0162]
此外，使用hepa过滤器和1400m3/h的流速对空气中的猫过敏原(fel d 1)进行了检查。其效率在》99.80％至》99.86％之间。
[0163]
另外，应用1000m3/h的空气流速在使用过滤器(a)和不使用过滤器(b)以及应用1400m3/h的空气流速使用过滤器(c)和不使用过滤器(d)的情况下对voc的减少进行了检查。
[0164]
移除乙醛的效率为31.5％
±
20％(a)、39.4％
±
11.1％(b)、45.5％
±
11.0％(c)和56.2％
±
8.2％(d)。
[0165]
移除丙酮的效率为98.1％
±
1.7％(a)、94.5％
±
0.5％(b)、90.5
±
1.3％(c)和100％
±
2.3％(d)。
[0166]
移除酸性酸的效率为99.7
±
0.1％(a)、99.3
±
0.2％(b)、99.5％
±
0.10％(c)和99.4％
±
0.1％(d)。
[0167]
移除庚烷的效率为98.0
±
0.2(a)，移除甲苯的效率为98.4％
±
0.1％(a)。
[0168]
附图标记列表
[0169]
1空气处理单元
[0170]
2空气导向管
[0171]
3风扇
[0172]
4流动方向
[0173]
5预过滤器
[0174]
6插入式装置
[0175]
7过滤单元
[0176]
8框架外壳
[0177]
9开放的端面
[0178]
10紫外线灯
[0179]
11位置
[0180]
12(催化)网格结构
[0181]
13支架
[0182]
14螺钉
[0183]
15(标准)支撑框架
[0184]
16支架
[0185]
17载体网格
[0186]
18另外的层
[0187]
19线栅
[0188]
20保持框架

技术特征：
1.一种用于空调设备的插入式装置，所述空调设备包括引导空气在给定的流动方向上流动的空气处理单元(1)，所述空气处理单元(1)包括具有预定横截面的外壳，至少一个过滤器(5，7)被容纳在所述外壳中，其特征在于，所述插入式装置包括外周封闭的框架外壳(8)，所述插入式装置适于安装在所述空气处理单元(1)的外壳的预定横截面内，并具有对空气流开放的端面(9)，在每个端面(9)处保持有透气的催化网格结构(12)，所述催化网格结构包括载体网格(17)和具有催化材料的涂层，其中，所述催化材料是包括吸收剂、能够由电磁辐射激活的第一催化剂和在低温下激活的第二催化剂的混合物，所述框架外壳(8)在所述端面(9)处的催化网格结构(12)之间还保持有电磁辐射源装置。2.根据权利要求1所述的插入式装置，其特征在于，第一催化剂能够由紫外线辐射激活，所述电磁辐射源装置能够发射紫外线辐射。3.根据权利要求2所述的插入式装置，其特征在于，至少一个紫外线灯(10)作为所述电磁辐射源装置布置在所述催化网格结构(12)之间。4.根据权利要求2所述的插入式装置，其特征在于，除等离子体外还能产生紫外线辐射的等离子体发生器用作所述电磁辐射源装置。5.根据权利要求1至4中任一项所述的插入式装置，其特征在于，催化剂以及吸收剂在涂覆前都是在粉状状态下混合。6.根据权利要求1至5中任一项所述的插入式装置，其特征在于，所述插入式装置包括空气过滤材料。7.根据权利要求1至6中任一项所述的插入式装置，其特征在于，所述插入式装置包括紫外线阻隔层。8.根据权利要求1至6中任一项所述的插入式装置，其特征在于，所述载体网格是铝或铝合金的。9.根据前述权利要求中任一项所述的插入式装置，其特征在于，所述载体网格具有蜂窝状结构。10.根据前述权利要求中任一项所述的插入式装置，其特征在于，所述催化材料是不含粘合剂的。11.根据前述权利要求中任一项所述的插入式装置，其特征在于，第一催化剂是二氧化钛tio2，第二催化剂是一氧化锰mno，吸附剂是沸石、特别是a型沸石。12.根据前述权利要求中任一项所述的插入式装置，其特征在于，所述催化材料的成分按以下范围提供，以占总质量的重量百分比计算：第一催化剂在27％至30％之间，第二催化剂造11％至17％之间以及吸附剂在55％至59％之间。13.根据前述权利要求中任一项所述的插入式装置，其特征在于，所述催化剂材料是包括以下材料的粉状非热催化剂，以下材料以占总质量的重量百分比计算：27％至30％的光活化二氧化钛tio2、11％至17％的一氧化锰mno、55％到59％的a型合成亲水沸石。
14.一种包括空气处理单元(1)的空调设备，所述空气处理单元引导空气在给定的流动方向上流动，所述空气处理单元(1)包括具有预定横截面的外壳，至少一个过滤器(5，7)被容纳在所述外壳中，所述过滤器(5，7)由具有与所述空气处理单元(1)的外壳的自由横截面相适应的周边形状的支撑框架(15)保持，其特征在于，插入式装置(6，6')被插入到所述支撑框架(15)中。15.根据权利要求14所述的空调设备，其特征在于，所述插入式装置(6，6')是根据权利要求1至13中任一项所述的插入式装置。16.根据权利要求14或15所述的空调设备，其特征在于，除了过滤单元(7)，所述插入式装置(6，6')也插入所述空气处理单元(1)中。

技术总结
本发明涉及一种用于空调设备的插入式装置，所述空调设备包括引导空气在给定的流动方向上流动的空气处理单元(1)，所述空气处理单元(1)包括具有预定横截面的外壳，至少一个过滤器(5，7)被容纳在所述外壳中，其中，所述插入式装置包括外周封闭的框架外壳(8)，所述插入式装置适于安装在所述空气处理单元(1)的外壳的预定横截面内，并具有对空气流开放的端面(9)，在每个端面(9)处保持有透气的催化网格结构(12)，所述催化网格结构包括载体网格(17)和具有催化材料的涂层，其中，所述催化材料是包括吸收剂、能够由电磁辐射激活的第一催化剂和在低温下激活的第二催化剂的混合物，所述框架外壳(8)在所述端面(9)处的催化网格结构(12)之间还保持有电磁辐射源装置。之间还保持有电磁辐射源装置。之间还保持有电磁辐射源装置。


技术研发人员：J
受保护的技术使用者：卡利斯塔尔简易股份公司
技术研发日：2021.11.17
技术公布日：2023/7/22