1.本实用新型涉及光触媒灭菌及分解有害物质的技术领域，特别涉及一种使流体通过表面涂布有光触媒涂层的由玻璃颗粒低温烧结形成的孔隙结构而达到灭菌及分解有害物质的玻璃基材光机模块。此外，本实用新型还涉及一种具有前述玻璃基材光机模块的光触媒玻璃片装置。
背景技术：
2.众所周知空气污染对人体健康有着显著的影响，而空气污染除了户外常见的悬浮微粒、车辆或工厂排放的含氮、硫等有害物质以外，室内的某些物质也会造成空气污染，例如家具或装潢所排放的挥发性物质甲醛、甲苯、二甲苯等挥发性有机物(vocs)或者是在衣物或被褥孳生的细菌、霉菌、真菌或螨虫等，另外一些室内的污染物也包括窗户打开时从户外进入室内的悬浮颗粒或室外的空气污染物等。
3.空气污染物容易造成呼吸道的疾病，例如空气污染物附着在呼吸道、口腔或眼睛的黏膜可能造成伤害，同时降低细胞对病原体的抵抗力。另一方面空气中的有害物质例如甲醛等长期被人体吸收后，在人体内累积到一定的浓度后可能导致人体的多种功能产生异常，甚至引发癌症。
4.除了有害的化学物质以外，室内环境孳生的微生物或霉菌等，容易造成过敏和皮肤炎，降低身体对细菌、病毒的抵抗力，更容易使呼吸道、肺部受到外在病原体的感染。
5.为了降低室内污染源对人体造成的影响，多种空气清净设备应运而生。现有的空气清净设备多半设有滤网以过滤空气中的悬浮颗粒，而且设置紫外线灯以及滤网，以紫外光进行直接灭菌或借由紫外光照射喷涂光触媒物质的滤网，借此在滤网表面活化光触媒而作为催化剂分解有害物质，如中国台湾专利m604911所揭露者。然而，无论是灭菌或分解有害物质都需要充分紫外光强度和照射时间的乘积，才能有效达成目标，且紫外光的强度会随距离平方反比递减，尤其光触媒材料必须直接获得紫外光照射才会活化，一旦受到表面的滤网阻挡，即使后方的滤网上同样涂布有光触媒也会因为紫外光无法穿透而不产生任何效果。
6.另一种空气清净设备，如图1所示，紫外线灯管5设置在具有金属冲孔6 的套筒件7中，在套筒件7的表面涂布光触媒物质，借此紫外线灯管5发出的紫外线可以照射至套筒件7的表面使光触媒物质作为催化剂，另一方面紫外线可从金属冲孔6照射至套筒件7的外部，借此对套筒件7的内外的流体进行灭菌。但是套筒件7是以金属制成，其与空气接触的表面积有限，而且由于形成金属冲孔6，因而更加地降低套筒件7与空气接触的表面积，如此光触媒物质只能以有限的接触面积与空气接触并分解有害物质，而且金属冲孔6 如此对有害物质分解的效率低，往往需要长时间运转才能达到洁净空气的标准，这样会增加有害物质被人体吸收的机率。而且金属制的套筒件7是不透光，紫外线只能从金属冲孔6处穿透，对于套筒件7外部的流体的照射光量比套筒件7内部的流体的照射光量低，因而会有灭菌效能不佳的问题。
7.另外，现有的设置光触媒物质的基材，其表面电阻过高，容易累积静电，灰尘或粉尘等物质容易因为静电而附着在基材的表面，不仅使空气无法大量接触到基材表面的光触媒物质，甚至也进一步降低紫外光照射光触媒的强度，使得有害物质分解的效率更加降低，甚至造成光触媒组件的失效而必须经常更换。
8.当然，由于现有的涂布光触媒物质的板材或滤网本身会因吸收或反射而阻挠紫外光深入，造成仅有外部表面的光触媒材料可以顺利被紫外光照射而与空气或流经的水流起作用；为了增加与空气或水等流体接触的面积，只能使本身的面积加大设置，如此容易造成空气清净设备或水流过滤设备整体的体积增大。
9.此外，随着人们对环保要求的提高，废弃物的回收比例也逐渐提高，其中玻璃属于回收难度高且回收价格低的废弃物之一。因此，如何将回收的废弃玻璃再制，并且找寻更多下游使用出口，将是现今亟需努力的议题。即使目前已经有人提出将回收玻璃微粒化，掺入沥青中作为道路铺面的方案，但是这种铺面中，真正采用的玻璃量仍有限，无法大量消化垃圾中的回收玻璃。另方面，当制造出微孔隙时，可以提供通气的作用；且进一步，由于玻璃材质具有极性，属于亲水性材料，具有大量互通微孔隙的玻璃产品，还可以产生良好的毛细现象作为导水的管道。不幸地，如果以常见的玻璃加工方式，无论是模铸、雷射雕刻等，形成的孔洞都太大，无论是作为空气或水流的过滤，效果都很有限。尤其一旦处理时的环境温度过高，玻璃将完全熔融，受到内聚力作用而完全没有微细孔洞，也就无法达成上述通气或水流的目的。
技术实现要素：
10.针对现有技术的上述不足，根据本实用新型的实施例，希望提供一种玻璃基材光机模块，旨在实现如下发明目的：(1)让紫外光透入深度被有效提升，增加光触媒作用的范围；(2)有效增大流体与涂布光触媒涂层的接触面积；(3)解决现有的技术中灰尘或粉尘容易累积在光触媒涂层而导致空气无法与光触媒涂层接触的问题；(4)解决现有的技术中设备整体不易小型化的问题。此外，本实用新型还希望提出一种玻璃基材光机模块用的光触媒玻璃片装置，可以单纯利用回收废弃玻璃制成，符合环保潮流；并让耗材在完成使用受命后易于回收再利用，符合环保。
11.根据实施例，本实用新型提供的一种玻璃基材光机模块，包括至少一紫外发光装置、多个光触媒玻璃片装置、一架设装置以及一强制流动装置。至少一紫外发光装置发出具有一特定波长的紫外光。每一前光触媒玻璃片装置包括一玻璃基材及附着于该玻璃基材的光触媒涂层，上述玻璃基材是由复数玻璃颗粒低温烧结，使得上述玻璃颗粒表面熔融而在彼此接触表面相互沾黏接合，但上述玻璃颗粒整体尚未完全熔融，借此在上述玻璃颗粒间一体成形出复数通气的孔隙结构，上述光触媒涂层则涂布在至少大半上述玻璃颗粒表面。架设装置供稳固上述各光触媒玻璃片装置，使得所有上述光触媒玻璃片装置围绕上述紫外发光装置设置，并且分别至少部分暴露于上述紫外发光装置照射范围。强制流动装置使一流体被输送经过上述紫外发光装置及上述光触媒玻璃片装置。
12.根据实施例，本实用新型提供的光触媒玻璃片装置借由废弃玻璃粉碎清洁后的玻璃颗粒，以低温烧结而形成表面相互沾黏接合，但上述玻璃颗粒整体尚未完全熔融的孔隙结构，并且在玻璃颗粒上涂布有光触媒涂层，由于玻璃颗粒本身对于紫外光的穿透率达到
一定比例，使得紫外光不止可以照射滤片的表层，还可以更深入滤片内部，借此触发光触媒的化学反应，一方面使流体通过孔隙结构而增加与光触媒涂层接触的表面积，另方面提升作用深度。与现有技术相比，在相同流量的流体通过光触媒涂层时，本实用新型由于接触面积大幅增加而得到更好的分解效率，应用本实用新型的玻璃基材光机模块的空气清净设备或水质洁净设备可以得到优异的有害物质分解效率。
13.本实用新型的玻璃颗粒由于是以低温烧结技术形成孔隙结构，可以使用各种回收的玻璃器具的玻璃材料制作玻璃颗粒，而且制程中不需要加入发泡剂或其他具酸碱性的物质，不会排放有害气体或物质，具有环境保护及回收物料再利用的优点。而且适当地控制制程的参数，可以得到孔隙大小不同的各种玻璃基材，一方面增加回收废弃玻璃的下游出海口，另方面在滤片本身长期使用而堵塞失效后，还可以再次回收破碎利用，由于不含发泡剂或其他掺杂，完全符合再次回收利用的环保潮流趋势。
14.本实用新型的光触媒涂层由于使用二氧化钛光触媒涂层，本身非常安定，具有防静电累积的效果，借此防止灰尘或粉尘累积于光触媒涂层的表面而导致光触媒涂层无法与空气接触而失效。
15.本实用新型的光触媒玻璃片装置围绕紫外发光装置设置，如此可在局限的空间中设置多个光触媒玻璃片装置，空气清净设备或水质洁净设备可以小型化而且达到与大型设备相同的有害物质分解效率。
附图说明
16.图1为现有的空气清净机的光机模块的立体示意图。
17.图2为本实用新型玻璃基材光机模块第一实施例的立体示意图。
18.图3为第一实施例的纵截面的剖视图，其中流体是从光触媒玻璃片装置外部穿过孔隙结构进入光触媒玻璃片装置围绕的空间内部。
19.图4为第一实施例的纵截面的剖视图，其中流体是从光触媒玻璃片装置围绕的空间内部穿过孔隙结构到达光触媒玻璃片装置的外部。
20.图5为第一实施例玻璃基材光机模块的横截面的剖视图。
21.图6为本实用新型玻璃基材光机模块的第二实施例的立体示意图。
22.图7为第二实施例玻璃基材光机模块的立体分解图。
23.图8为第二实施例玻璃基材光机模块的横截面的剖视图。
24.其中：1为玻璃基材光机模块；5为紫外线灯管；6为金属冲孔；7为套筒件； 10、10’为紫外发光装置；20、20’为光触媒玻璃片装置；21、21’为玻璃基材；22、22’为光触媒涂层；23’为间隙；30、30’为架设装置；31’为前固定座；32’为后固定座；33’为支撑柱；34’为发光装置定位槽； 35’为光触媒玻璃片定位槽；36’为灯管座；37’为灯管座定位槽；38’为灯管前硅胶套；39’为灯管后硅胶套；40为强制流动装置；50为外包覆件； 51为外流道；52为内流道；60为过滤材；211、211’为侧缘；212’为受光面；213’为背光面。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本实用新型。这些实施例应理解为仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。在阅读了本实用新型记载的内容
之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等效变化和修改同样落入本实用新型权利要求所限定的范围。
26.第一实施例
27.请参阅图2，其表示本实用新型的玻璃基材光机模块的第一实施例。如图所示，本实施例的玻璃基材光机模块1包括至少一紫外发光装置10、多个光触媒玻璃片装置20、一架设装置30以及一强制流动装置40。
28.多个光触媒玻璃片装置20系围绕紫外发光装置10，紫外发光装置10发出一特定波长的紫外光，紫外光照射至多个光触媒玻璃片装置20。本实施例的紫外发光装置10可以是紫外光灯管或者是紫外光的发光二极管构成的数组。本实施例的紫外发光装置10发出波长范围为100纳米至280纳米的紫外光，其属于波长短的紫外光(uvc)，利于灭菌消毒。
29.每个光触媒玻璃片装置20包括玻璃基材(海绵玻璃)21和涂布于玻璃基材 21的光触媒涂层22。本实施例的玻璃基材21呈板片状且具有相对设置的两端缘211，但不限于此，玻璃基材21也可以是呈圆筒状或其他形状，可以根据实际需求适当设置。如图5所示，本实施例的每个玻璃基材21的两侧缘211 分别与相邻的玻璃基材21的两侧缘211相邻设置，如此多个玻璃基材21围绕而形成一封闭筒体。图2所示的实施例具有六个玻璃基材21，因此六个光触媒玻璃片装置20围绕形成一六角筒，紫外发光装置10设置在六角筒内，紫外发光装置10发出的紫外光可以对封闭筒体内的流体进行灭菌，而且可以照射至玻璃基材21。
30.本实施例的玻璃基材21是以废弃回收的玻璃材料，经压碎及洁净处理后的玻璃颗粒，经过约摄氏400至500度的低温烧结技术，由于回收的废弃玻璃往往包括各种不同材质，其中部分玻璃的软化点较低，部分的软化点较高，但在本实用新型中，仅需初步达到较低温的玻璃软化点，使其中部分玻璃颗粒的表层的玻璃材料稍微熔融而彼此沾黏，不仅不需要达到所有玻璃材料都软化，也不会让所有玻璃颗粒核心处的玻璃材料产生熔融，借此限定玻璃颗粒彼此做有限度的结合，但是在玻璃颗粒间形成一体成形的复数通气的孔隙结构，借此形成外观如海绵状的「海绵玻璃」结构。因此本实施例的玻璃基材 21的制程中系纯粹使用硅砂材质，不需要另外添加发泡剂或其他掺杂即可形成多孔性的孔隙结构，因此不会造成环境污染，也可以达到废弃玻璃器材回收再利用的功效。
31.光触媒涂层22可以是二氧化钛光触媒溶胶，其可以使用喷涂、涂刷、浸镀等方法附着于玻璃基材21上，而且是附着于大半的玻璃颗粒。紫外光照射至玻璃基材21后，光触媒涂层22受到紫外光的照射而产生一种活性物质，此活性物质为超氧化物o
2-或oh-离子，超氧化物o
2-接触到微生物可以与其生物体产生化学反应而进行灭菌，oh-离子接触到voc、hcho、no
x
及so
x
后可以产生还原反应而产生对人体无害的h2o及co2。本实施例的光触媒涂层22也可以使用可见光产生活性物质。本实施例的二氧化钛光触媒溶胶由于是以水为溶剂，因此在涂布过程中不会产生挥发性的有机物质，而且在日后使用的过程中也不会产生有害物质挥发或产生酸碱性的问题。本实施例的二氧化钛光触媒溶胶的表面电阻率为106(ohm/sq)至109(ohm/sq)，其可达到防静电并借此避免粉尘累积于玻璃基材21上。
32.请参阅图3及图4，其表示强制流动装置40使流体流动而通过光触媒玻璃片装置20及紫外发光装置10。本实施例的玻璃基材光机模块1还包括外包覆件50，其围绕多个光触媒玻璃片装置20设置而且与多个光触媒玻璃片装置 20形成的封闭筒体间形成一外流道51，多个光触媒玻璃片装置20形成的封闭筒体内则形成一内流道52。图3所示的强制流动装置
40产生的气流且沿轴向流动而进入外流道51。本实施例的玻璃基材21的厚度须限制成足够小而使得外流道51的流体可经由玻璃颗粒形成的孔隙结构进入多个光触媒玻璃片装置20的封闭筒体内的内流道52中。另外，如图4所示，强制流动装置40产生的气流且沿轴向流动而进入内流道52，玻璃基材21的厚度须限制成足够小而使得内流道52的流体可经由玻璃颗粒形成的孔隙结构流出封闭筒体进入外流道51。
33.对于所属技术领域中具有通常知识者而言，可以从图3及图4所示的结构得知，流体可以同时在内流道52与外流道51中流动，并且借由玻璃基材 21的玻璃颗粒形成的孔隙结构，使内流道52与外流道51中的流体产生相互流动，仅需强迫空气或养殖时的水流从外流道经由孔隙结构进入内流道，或流体从内流道经由孔隙结构进入外流道，经过光触媒玻璃片装置20，当流体通过玻璃颗粒形成的孔隙结构时，流体会与涂布在玻璃颗粒表面的光触媒涂层22接触，在紫外发光装置10开启的照明条件下，即可让紫外光深入光触媒玻璃片装置20内部，借此达到流体与光触媒涂层22大表面积接触的效果，增加光触媒涂层22分解有害物质或灭菌的效率。
34.另外，如图3及图4所示，可在光触媒玻璃片装置20相对于气流的上游或下游处设置一过滤材60，过滤材60例如可以使用纤维材质制作，过滤材 60可以过滤空气中的尘埃或微粒。另外，由于尘埃或微粒可能阻塞玻璃基材 21的孔隙结构而降低光触媒玻璃片装置20的分解作用甚至使光触媒玻璃片装置20完全失效，因此设置过滤材60的致密度可以设置成过滤掉其粒径尺寸足以阻塞玻璃基材21的孔隙结构的微粒或尘埃，而不会影响流体的流动。例如，该过滤材从该流体滤除其粒径或尺寸为大于该孔隙结构的平均孔隙尺寸的微粒或尘埃。
35.对于所属技术领域中具有通常知识者也可以由图3及图4所示的结构得到可在光触媒玻璃片装置20的外部再设置一或多个紫外发光装置10，而在额外设置的紫外发光装置10外部再设置多个光触媒玻璃片装置20。或者是光触媒玻璃片装置20沿着紫外发光装置10的轴向形成长短状交错配置。
36.第二实施例
37.请参阅图6、图7及图8，其表示本实用新型的玻璃基材光机模块的另一实施例。本实施例具有与第一实施例部分相同的结构，因此相同的组件给予相同的符号并省略其说明。本实施例的每个光触媒玻璃片装置20’包括玻璃基材21’和涂布于玻璃基材21’的光触媒涂层22’。
38.本实施例的玻璃基材21’与图2的玻璃基材21都是以低温烧结的方式使玻璃颗粒产生表面沾黏但整体未熔融的状态而产生孔隙结构。如图8所示，本实施例的每个玻璃基材21’具有两个相对设置的侧缘211’以及设置在两相对设置的侧缘211’间的受光面212’及背光面213’。每个玻璃基材21’与相邻的玻璃基材21’间形成一倾斜角，而且每个玻璃基材21’的一个侧缘 211’系设置在靠近相邻的玻璃基材21’的受光面212’而且与受光面212’间形成一间隙23’，而且另一个侧缘211’系设置成朝向远离相邻的玻璃基材21’的受光面212’的方向。
39.如此紫外发光装置10’发出的紫外光照射到每个玻璃基材21’的受光面 212’后，部分的紫外光会由受光面212’反射而经由间隙23’到达光触媒玻璃片装置20’的外部，反射的紫外光部分到达相邻的玻璃基材21’的背光面 213’而使涂布于背光面213’的光触媒涂
层22’分解有害物质或进行灭菌，而部分的紫外光照射至光触媒玻璃片装置20’外部的空间，而对外部的空气进行灭菌。
40.本实施例的架设装置30’包括一前固定座(定位件)31’、一后固定座(定位件)32’以及复数个支撑柱33’，该等支撑柱33’连接前固定座31’和后固定座32’，前固定座31’和后固定座32’都具有一发光装置定位槽34’及复数个光触媒玻璃片定位槽35’，该等光触媒玻璃片定位槽35’连接于发光装置定位槽34’，紫外发光装置10’的两端分别定位于于前固定座31’和后固定座32’的发光装置定位槽34’，每个光触媒玻璃片装置20’的两个相对顶缘分别定位于前固定座31’和后固定座32’的光触媒玻璃片定位槽 35’。本实施例的架设装置30’的结构也可以应用于图2的实施例，光触媒玻璃片定位槽的结构和位置可以与光触媒玻璃片装置的配置结构对应设置。
41.架设装置30’进一步包括一灯管座36’，前固定座31’进一步包括一灯管座定位槽37’，灯管座36’定位于灯管座定位槽37’，紫外发光装置10’插置于灯管座36’且电性连接于一外部电源。进一步，架设装置30’可以进一步包括一灯管前硅胶套38’及一灯管后硅胶套39’，灯管前硅胶套38’设置于前固定座31’的发光装置定位槽34’中，紫外发光装置10’的一端套设于灯管前硅胶套38’，灯管后硅胶套39’设置于后固定座32’的发光装置定位槽34’中，紫外发光装置10’的另一端套设于灯管后硅胶套39’。
42.本实施例的架设装置30’的结构也可以应用于第一实施例，光触媒玻璃片定位槽的结构和位置可以与光触媒玻璃片装置的配置结构对应设置。
43.本实用新型借由玻璃颗粒以低温烧结而形成表面相互沾黏接合，但上述玻璃颗粒整体尚未完全熔融的孔隙结构，并且在玻璃颗粒上涂布有光触媒涂层，借此使流体通过孔隙结构而增加与光触媒涂层接触的面积，尤其光触媒玻璃片装置可以简单利用废弃玻璃制造，对于紫外光具有一定穿透率，与现有技术相比，在相同流量的流体通过光触媒涂层时，本实用新型由于接触面积大幅增加以及紫外光穿透深度提升而得到更好的分解效率，应用本实用新型的玻璃基材光机模块的空气清净设备或水质洁净设备可以得到优异的有害物质分解效率。
44.本实用新型的玻璃颗粒由于是以低温烧结技术形成孔隙结构，可以使用各种回收的玻璃器具的玻璃材料制作玻璃颗粒，而且制程中不需要加入发泡剂或其他具酸碱性的物质，不会排放有害气体或物质，具有环境保护及回收物料再利用的优点。而且适当地控制制程的参数，可以得到孔隙大小不同的各种玻璃基材。本实用新型的光触媒玻璃片装置由于使用废弃物回收的玻璃颗粒制作，可以增加废弃物玻璃材料的使用管道，而且本实用新型的光触媒玻璃片装置本身也都成为可回收再利用的组件，因此本实用新型的玻璃基材光机模块不仅在制造过程不会产生对环境及人体有害的物质，而且产品本身的光触媒玻璃片装置本身都成为可回收利用的物质；尤其在使用寿命结束后，还可以再经过一次破碎与清洁，反复制造玻璃颗粒重新利用。整体而言，本实用新型的玻璃基材光机模块无论是就制造过程或产品寿命结束后的回收过程，都是一种对环境完全友善的产品。
45.本实用新型的光触媒涂层由于使用二氧化钛光触媒涂层，本身非常安定，具有防静电累积的效果，借此防止灰尘或粉尘累积于光触媒涂层的表面而导致光触媒涂层无法与空气接触而失效。
46.本实用新型的光触媒玻璃片装置围绕紫外发光装置设置，如此可在局限的空间中
设置多个光触媒玻璃片装置，空气清净设备或水质洁净设备可以小型化而且达到与大型设备相同的有害物质分解效率。