專利名稱：可分解廢氣的燈管的制作方法
技術領域：
本實用新型提供一種可分解廢氣的燈管，尤指具有分解有機氣體、無機氣體、抑菌及殺菌的燈管。
背景技術：
隨著科技的進步，帶給環境的傷害及對自然資源的破壞日漸嚴重，并進而增加人們曝露于污染環境中的機會。以致于近年來環保意識高漲，人們開始積極尋找可與自然資源相結合的材料，以降低對環境破壞的程度并提升生活品質。在這眾多的材料中，光催化劑便是其中一種，且用以凈化空氣及水中的有害物質。
美國專利5439652、美國專利5501801及美國專利5480524，其中利用光催化劑凈化水處理時，這些顆粒狀的光催化劑需過濾回收裝置，且水中溶氧需足夠，若溶氧量不足則需適時打入空氣，以提供光催化劑所需的氧分子；亦有利用光催化劑進行廢氣處理，但基本上在一密閉反應器內，且在使用或操作時都需要復雜的設備來處理，且一般將光催化材質鍍于被鍍材料時，常利用真空鍍膜法，其有平面的限制，且未能得到多孔結構，如利用水中沉淀鍍膜法時，因光催化材質與該被鍍材料的表面結合力不強，以致易于剝落，因此其上設備具有裝置復雜，使用不便，且不耐用的缺點。
發明內容
本實用新型的目的之一是克服上述現有技術的缺點而提供一種可分解廢氣的燈管，其具有分解有機氣體、無機氣體、抑菌及殺菌的功用。
本實用新型的第二目的是提供一種可分解廢氣的燈管，其具有空氣自然對流的功用。
本實用新型的第三目的是提供一種可分解廢氣的燈管，其具有照明的功用。
本實用新型的第四目的是提供一種可分解廢氣的燈管，其光催化鍍膜上具有孔隙路徑，且增加表面積。
本實用新型的第五目的是提供一種可分解廢氣的燈管，其裝置簡單，制作方式簡單。
本實用新型的目的可通過如下措施來實現一種可分解廢氣的燈管，該裝置包括光發射體，為發射可見光和紫外光的燈管；可穿透紫外光的透明載體，包覆該光發射體外表面；吸收紫外光的光催化鍍膜，固設于該透明載體表面上，并形成有與外界相通的孔隙路徑；及將該透明載體固定在該光發射體上的固定件。
所述透明載體為玻璃纖維織物。
所述透明載體為玻璃纖維紗，由玻璃纖維組成，且纖維之間有孔隙。
所述透明載體為筒狀，套在該光發射體表面上。
所述透明載體是卷繞在該光發射體外表面。
所述透明載體是袋狀，該光發射體置于該袋狀織物內。
所述的光發射體是可發射365nm波長紫外光的燈管。
所述的光發射體是可發射312nm波長紫外光的燈管。
所述的光發射體是可發射254nm波長紫外光的燈管。
該裝置還包括氧化觸媒微粒，固設于該光催化鍍膜的孔隙路徑內。
所述的固定件為環套，套在該玻璃纖維載體上。
所述的固定件為熱縮性元件。
所述的固定件為彈性元件。
所述的固定件為粘膠，將該玻璃纖維載體粘著在該光發射體外表面。
所述的光發射體為球狀。
所述的光發射體為長直管狀。
所述的光發射體為U形管狀。
所述的光發射體為螺旋管狀。
所述的光發射體發射的可見光波長為380～760nm。
本實用新型相比現有技術具有如下優點
本實用新型的燈管裝置在玻璃纖維透明載體上形成具有孔隙的光催化鍍膜，接收光同時利于空氣流通至光催化鍍膜的孔隙及表面，分解空氣中有害氣體及抑制空氣中的細菌生長，且有殺菌的作用。
圖1是本實用新型的具有光催化鍍膜的玻璃纖維載體立體剖視圖；圖2是本實用新型的光催化鍍膜具有孔隙路徑的立體示意圖；圖3是本實用新型的可分解廢氣的燈管立體圖；圖4是本實用新型的玻璃纖維織物示意圖；圖5是本實用新型的摻有氧化觸媒微粒的光催化鍍膜示意圖；圖6是本實用新型的可分解廢氣的燈管剖視圖；圖7是本實用新型的玻璃纖維載體卷繞于紫外線發射燈的示意圖；圖8是本實用新型的玻璃纖維載體包覆紫外線發射燈立體圖；圖9是本實用新型的玻璃纖維載體套設于環形紫外線發射燈的立體圖；圖10是本實用新型的光發射體發出254nm波長使光催化鍍膜分解乙酸丁酯氣體的曲線圖；圖11是本實用新型的光發射體發出365nm波長使光催化鍍膜分解乙酸丁酯氣體的曲線圖；及圖12是本實用新型的光發射體發出543nm波長使光催化鍍膜分解乙酸丁酯氣體的曲線圖。
具體實施方式
請參閱圖1至圖3所示，本實用新型是一種可分解廢氣的燈管，是利用溶膠凝膠技術將光催化鍍膜10鍍于玻璃纖維載體20上，且經燒結過程使光催化鍍膜10固設于該玻璃纖維載體20上，且該光催化鍍膜10上形成有孔隙路徑11，并利用固定件30以使該玻璃纖維載體20固定于該光發射體40外表面，如此，借由該光發射體40發出254～760nm的光線，且照射于該光催化鍍膜10上，產生電子空穴對，因此可分解有害氣體、抑菌及殺菌的效果。
其中，該玻璃纖維載體20可為玻璃纖維紗或織成玻璃纖維織物，如圖4所示，其玻璃纖維線徑為10～100μ，以組成1～100支(count)的玻璃纖維紗，使得玻璃纖維間形成孔隙，且使光催化鍍膜10固著于該玻璃纖維上時，因此增加該光催化鍍膜10的容置空間，且因而增加光催化鍍膜10的總表面積，該光催化鍍膜10內形成有孔隙路徑11，如圖2所示，并使氧化觸媒微粒12容置于這些孔隙路徑11內，如圖5所示，且固著于該光催化鍍膜10上，因此使空氣容易擴散至光催化鍍膜10的活性位置，以便以分解空氣中的廢氣、抑制空氣中的細菌生長并殺死細菌。
利用該玻璃纖維載體20形成如圖3及圖6所示的筒狀織物，，使其套置該光發射體40表面，或該玻璃纖維載體20卷繞于該光發射體40外表面，如圖7所示，以形成多層包覆于該光發射體40表面，另可使該玻璃纖維載體40形成如圖8所示的袋狀，以使該光發射體40套置于該袋狀織物內，該袋狀織物可使用于任何一種外形的光發射體40，并使固定件30固定該玻璃纖維載體20于該光發射體40上，該固定件30可為耐紫外光的粘膠，如圖6及圖7所示，如硅膠或玻璃膠，其是將該玻璃纖維載體20粘到該光發射體40外表面上，或該固定件30是可為如圖3及圖8所示的環套，將該玻璃纖維載體20束縛在該光發射體40外表面，且該環套可為熱塑性高分子材料制成，可加熱該環套，使其熱縮固化，或為彈性材料制成，利用彈性將該玻璃纖維載體20束縛在該光發射體40外表面。
其中請參閱圖3及圖6，該光發射體40可為紫外燈，是可發出254nm波長的紫外燈或發出365nm波長的紫外燈，該254nm波長的紫外燈是可作為殺菌燈，且當利用該254nm波長的紫外燈作為燈源時，且包覆于該燈體的玻璃纖維載體20為玻璃纖維織物，該玻璃纖維織物的編織密度可較疏或部分包覆該紫外燈，以便使紫外光透過玻璃纖維織物的孔隙用以殺菌，且使紫外光被該玻璃纖維織物上的光催化鍍膜10吸收，以分解空氣中的有害物質及增進殺菌及抑菌作用；當利用該365nm波長的紫外燈作為燈源時，該玻璃纖維織物的編織密度可較密，使該紫外光被該光催化鍍膜10完全吸收，且該玻璃纖維織物可依經驗控制其線材支數及其編織密度，使空氣容易對流進入該光催化鍍膜10內的孔隙路徑11或防止紫外線透出玻璃纖維織物表面的光催化鍍膜，且利用多層的表面具有光催化鍍膜的玻璃纖維織物亦可防止紫外線透出。
請參閱圖2及圖3，該紫外燈的燈管為容許紫外光穿透的鈉鈣玻璃、石英玻璃或硼玻璃制成，使紫外光透出玻璃表面，且為使其所發出的紫外光能被該玻璃纖維載體20上的光催化鍍膜10充分吸收，因此該載體必需是透明且容易穿透紫外光，所以玻璃纖維是最合適的材料，使反射或穿透出該玻璃纖維載體20的紫外光，被光催化鍍膜10所充分吸收，且為使光催化鍍膜10具有更大的表面積，因此通過在光催化鍍膜10上行形成有孔隙路徑11，使空氣借由對流進出孔隙，并通過光催化鍍膜10吸收紫外光及與水及氧反應，對空氣中的有機或無機物產生氧化分解，并形成CO2或H2O等無害物質，因此光催化鍍膜10固著于該玻璃纖維載體20上時，為使該光催化鍍膜10不會因形成致密體而減少表面積，可以利用溶凝膠鍍膜技術使光催化鍍膜10鍍置于該玻璃纖維載體20上。
本實用新型的溶凝膠鍍膜技術是以金屬醇鹽Ti(OR)4為主要材料，加上有機或無機鹽在醇溶劑中進行水解縮合，制得有機金屬聚合物，且溶解在醇溶液中為溶膠，此溶膠可添加其它光催化劑有機鹽或無機鹽，如WO3、SnO2、Fe2O3和ZnO，并將該玻璃纖維載體20浸鍍于該溶膠中，并控制該玻璃纖維載體20離開該溶膠的速度，以控制其上的厚度，將浸鍍后的玻璃纖維載體20放置一段時間使其鍍膜水解，其后經烘烤，且再高溫燒結成具有TiO2、WO3、SnO2、Fe2O3和ZnO光催化鍍膜10的玻璃纖維載體20，為增加該可分解廢氣的燈管的效能，還在光催化鍍膜10上添加氧化觸媒微粒12，如貴金屬及過渡金屬氧化物，該貴金屬如Pd、Pt、Au和Ag，該過渡金屬氧化物如MoO3、Nb2O5、V2O5、CeO和Cr2O3。
請參閱圖1、圖2、圖4和圖5，添加該氧化觸媒微粒12的方法是將完成鍍膜后的玻璃纖維載體20含浸于氧化觸媒金屬鹽溶液中，因該玻璃纖維載體20是由多支玻璃纖維組成或織成玻璃纖維織物，因此本身即存在許多孔隙，且加上光催化鍍膜10間形成的孔隙路徑11，因此氧化觸媒金屬鹽溶液即進入孔隙路徑11中，經烘烤后即完成添加氧化觸媒微粒12的程序，且制作完成的具有光催化鍍膜10及包括氧化觸媒微粒12的玻璃纖維載體20還須經過活化程序，使其于強烈紫外線光下照射，以使光催化鍍膜10分解表面的不純物及雜質，使光催化鍍膜10表面外露于空氣中，則在使用時得到最大的效用。
因此通過該玻璃纖維載體包覆該光發射體，且該光發射體可為任何形式，如長直管狀、如圖9所示的環狀、螺旋形管狀、U形管狀等，且該光發射體通上電能，發出紫光，并因電能轉換成光能時，部分電能轉成熱能，因此造成光發射體升溫而形成空氣自然對流，以致使空氣容易流通于玻璃纖維載體內的光催化鍍膜孔隙及表面，以加速空氣中的有害氣體被分解、抑菌及殺菌的功用，且該光發射體發射的光線為紫外光及部分的可見光，該紫外光是被光催化鍍膜所吸收，該可見光是穿透該玻璃纖維載體及該光催化鍍膜，因此可作為照明用。
請參閱圖10至圖12所示，是本實用新型實驗測試結果圖表。將本實用新型的可分解廢氣的燈管置于密閉空間內，且通入電源，并將乙酸丁酯氣體4升(L)填充于該密閉空間內，并以改變發出不同波長的光發射體作為實驗變量。當該光發射體40發出254nm波長光時，且通電之，其光催化鍍膜10分解乙酸丁酯氣體的結果如圖10所示，其中縱軸為氣體濃度ppm，橫軸為照射時間min，其中4分鐘后的乙酸丁酯氣體濃度為30ppm以下，6分鐘后的乙酸丁酯氣體濃度為接近10ppm，而8分鐘后的乙酸丁酯氣體濃度為10ppm以下。
當該光發射體40發出365nm波長光時，其光催化鍍膜10分解乙酸丁酯氣體的結果如圖11所示，其中4分鐘后的乙酸丁酯氣體濃度為接近30ppm，6分鐘后的乙酸丁酯氣體濃度為20ppm以下，而8分鐘后的乙酸丁酯氣體濃度為10ppm以下。
當該光發射體40發出543nm波長光時，其光催化鍍膜10分解乙酸丁酯氣體的結果如圖12所示，其中4分鐘后的乙酸丁酯氣體濃度為70ppm，6分鐘后的乙酸丁酯氣體濃度為接近40ppm，而8分鐘后的乙酸丁酯氣體濃度為30ppm以下。因此從上述的結果得知，在4分鐘時，本實用新型中使用發出543nm波長的光發射體的乙酸丁酯氣體濃度為最高，而使用發出254nm波長的光發射體的乙酸丁酯氣體濃度為最低；在6分鐘時，本實用新型中使用發出543nm波長的光發射體的乙酸丁酯氣體濃度為最高，而使用發出254nm波長的光發射體的乙酸丁酯氣體濃度為最低；且在8分鐘時，使用發出365nm波長的光發射體及使用發出254nm波長的光發射體內的密閉空間的乙酸丁酯氣體濃度均在10ppm以下，因此可知光發射體所發出的紫外光波長越短，使本實用新型的裝置分解乙酸丁酯氣體能力越強，且以上述的實驗中，以發出254nm波長的紫外線而使用于本實用新型時，其分解乙酸丁酯氣體的能力較強。
綜上所述，本實用新型的“可分解廢氣的燈管”其光催化鍍膜表面積大，并兼具有照明功能，且能利用其本裝置的熱能以使空氣產生對流，以作為分解廢氣抑菌殺菌的功用，所以使用上亦不需輔助空氣對流裝置，因此為裝置簡單、制作方式簡單的分解廢氣抑菌殺菌設備。
權利要求1.一種可分解廢氣的燈管，其特征在于，該裝置包括光發射體，為發射可見光和紫外光的燈管；可穿透紫外光的透明載體，包覆該光發射體外表面；吸收紫外光的光催化鍍膜，固設于該透明載體表面上，并形成有與外界相通的孔隙路徑；及將該透明載體固定在該光發射體上的固定件。
2.如權利要求1所述的可分解廢氣的燈管，其特征在于，所述的透明載體為玻璃纖維織物。
3.如權利要求1所述的可分解廢氣的燈管，其特征在于，所述的透明載體為玻璃纖維紗，由玻璃纖維組成，且纖維之間有孔隙。
4.如權利要求1所述的可分解廢氣的燈管，其特征在于，所述的透明載體為筒狀，套在該光發射體表面上。
5.如權利要求1所述的可分解廢氣的燈管，其特征在于，所述的透明載體是卷繞在該光發射體外表面。
6.如權利要求1所述的可分解廢氣的燈管，其特征在于，所述的透明載體是袋狀，該光發射體置于該袋狀織物內。
7.如權利要求1所述的可分解廢氣的燈管，其特征在于，所述的光發射體是發射365nm波長紫外光的燈管。
8.如權利要求1所述的可分解廢氣的燈管，其特征在于所述的光發射體是發射312nm波長紫外光的燈管。
9.如權利要求1所述的可分解廢氣的燈管，其特征在于所述的光發射體是發射254nm波長紫外光的燈管。
10.如權利要求1所述的可分解廢氣的燈管，其特征在于，該裝置還包括氧化觸媒微粒，固設于該光催化鍍膜的孔隙路徑內。
11.如權利要求1所述的可分解廢氣的燈管，其特征在于，所述的固定件為環套，將該透明載體固定在該光發射體外表面。
12.如權利要求11所述的可分解廢氣的燈管，其特征在于，所述的固定件為熱縮性元件。
13.如權利要求11所述的可分解廢氣的燈管，其特征在于，所述的固定件為彈性元件。
14.如權利要求1所述的可分解廢氣的燈管，其特征在于，所述的固定件為粘膠，將該透明載體粘著在該光發射體外表面。
15.如權利要求1所述的可分解廢氣的燈管，其特征在于，所述的光發射體為球狀。
16.如權利要求1所述的可分解廢氣的燈管，其特征在于，所述的光發射體為長直管狀。
17.如權利要求1所述的可分解廢氣的燈管，其特征在于，所述的光發射體為U形管狀。
18.如權利要求1所述的可分解廢氣的燈管，其特征在于，所述的光發射體為螺旋管狀。
19.如權利要求1所述的可分解廢氣的燈管，其特征在于，所述的光發射體發射的可見光波長為380～760nm。
專利摘要一種可分解廢氣的燈管，該裝置包括光發射體，為發射可見光和紫外光的燈管；可穿透紫外光的透明載體，包覆該光發射體外表面；吸收紫外光的光催化鍍膜，固設于該透明載體表面上，并形成有與外界相通的孔隙路徑；及將該透明載體固定在該光發射體上的固定件；本實用新型的燈管可分解空氣中有害氣體及抑制空氣中的細菌生長，且有殺菌的作用。
文檔編號B01D53/86GK2631620SQ0326598
公開日2004年8月11日 申請日期2003年6月9日 優先權日2003年6月9日
發明者黃處俊, 鄭文虎 申請人:臺灣日光燈股份有限公司