CN105247294A - 具有空气净化功能的热风机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有空气净化功能的热风机，更详细地，涉及简化空气净化和加热单元的结构来实现模块化，从而可使热风机实现小型化，便于携带且自由地移动，因此可以自由地向狭窄空间、吸烟空间等局部性地密集有有害空气的场所、使用人员所需的场所移动，来执行空气净化及热风排出功能的具有空气净化功能的热风机。

Description

具有空气净化功能的热风机
技术领域
本发明涉及热风机，更具体地，涉及具有空气净化功能的热风机。
背景技术
最近，随着加强对环境污染的限制，电热风机被广泛使用，且对空气净化器的使用也在增加。
众所周知的空气净化器有过滤式、静电集尘式、复合式、负离子净化式及水过滤式等多种方式，但以往所知的大部分空气净化器具有若空气净化效果好，则除臭效果差，若除臭效果好，则空气净化效果差的问题和因需要经常清扫或更换过滤器而繁琐等问题。
另一方面，韩国公开特许公报第2001-97924号公开了催化剂燃烧空气净化装置，其特征在于，包括：管道，外部空气引入口、排出口及净化空气供给口以相互连通的方式开放；挡板，设置于上述管道的引入口侧，用于选择性地封闭上述入口；过滤器，设置于上述管道的引入口侧，用于去除被引入的空气的灰尘；催化剂部件，用于使被上述过滤器一次性过滤的引入空气中的有害成分分解并转换成无害成分；以及控制挡板，设置于上述管道的排出口及净化空气供给口之间的边界，用于选择性地阻断及开闭上述管道。
上述空气净化装置在一天至一周期间内驱动风扇来向管道的内部吸入室内的有害气体，并使上述有害气体经过催化剂部件，从而使有害气体被催化剂部件的催化剂吸附，并用挡板和控制挡板来封闭管道的引入口、排出口及净化空气供给口，之后通过驱动加热器来加热***，以此来使经过催化剂层的有害气体分解为无害气体，之后开放挡板和控制挡板，使得净化后的空气向室内或室外排出。
这种空气净化装置为在催化剂部件的前端设置独立的加热器，并启动加热器来向催化剂部件供给被加热的热风来使催化剂活性化的间接加热式空气净化装置，因而存在反应速度慢且催化剂反应效率低的问题。
并且，当启动空气净化装置时，由于预先在一天至一周期间内向管道的内部吸入室内的有害气体，使得有害气体被催化剂部件的催化剂吸附，并用挡板和控制挡板来封闭管道的引入口、排出口及净化空气供给口，之后驱动加热器来加热***，以此来使经过催化剂层的有害气体分解为无害气体，因而存在处理时间非常长的问题。
尤其，由于以往的空气净化装置单独设置加热器和催化剂反应器，因而无法控制加热器的容量，从而存在难以与空气净化一同用来制热。
发明内容
技术问题
本发明考虑到如上所述的问题而提出，本发明的目的在于，提供具有空气净化功能的热风机，上述具有空气净化功能的热风机使加热器和催化剂反应器形成为一体，使得结构变得简单，且可以实现小型化，并可同时执行空气净化、杀菌、除臭及制热功能。
本发明的再一目的在于，提供具有空气净化功能的热风机，上述具有空气净化功能的热风机使空气净化器的加热器和催化剂反应器形成为一体，从而与分离加热器的热风加热式相比，反应速度快且催化剂反应效率高，从而可减少催化剂使用量。
本发明的另一目的在于，提供具有空气净化功能的热风机，上述具有空气净化功能的热风机由于加热器和催化剂反应器形成为一体，因而可控制加热器的容量，从而当用于制热时，可根据温度来加减容量。
本发明的还有一目的在于，提供具有空气净化功能的热风机，上述具有空气净化功能的热风机将作为面状加热器材料的耐热性和电阻率大的金属薄板材料加工成条状，并以多层方式对此进行层叠或进行波纹成型，来制成圆筒形状或四角形状，并利用面状加热器来在加热器表面形成绝缘层和催化剂，由此制作催化剂反应器，从而使催化剂反应器的制作变得容易。
本发明的又一目的在于，提供具有空气净化功能的热风机，上述具有空气净化功能的热风机由于是在发热表面积宽的宽面状发热体结构的加热器表面涂敷有催化剂的结构，因而，在不仅起到加热器功能的同时，而且以直接传导导热方式传递催化剂反应所需的热量，从而与分离加热器和催化剂载体的结构相比，可提高热效率。
本发明的又一目的在于，提供具有空气净化功能的热风机，由于上述具有空气净化功能的热风机为采用使用金属薄板为加热器材料的电加热方式，因而属于具有不发生公害物质的无公害清洁加热器。
本发明的又一目的在于，提供具有空气净化功能的热风机，上述具有空气净化功能的热风机由于使加热器和催化剂反应器形成为一体，因而可设计成圆筒形、四角形等多种形状。
解决问题的手段
根据用于实现上述目的的本发明的一实施例，提供具有空气净化功能的热风机，其特征在于，包括：吸气模块，用于吸入空气；加热模块，用于加热上述吸气模块所吸入的空气；以及催化剂反应模块，包括催化剂载体及排出口，上述催化剂载体是在以具有多个中空形单元的方式成型的基材的表面涂敷催化剂而成的，借助加热后的空气的热量来使上述催化剂活性化，使得所流入的空气中含有的有害气体和有机物进行燃烧及分解，来净化上述空气，上述排出口用于排出净化后的空气的热风。
上述吸气模块、上述加热模块及上述催化剂反应模块可以在一个壳体中以一体方式实现模块化并内置于上述壳体。
并且，可在上述吸气模块设有：流入口，用于使空气流入；以及吸入风扇，用于使空气顺畅地流入上述流入口。
可在上述加热模块设有加热器，上述加热器用于加热从上述吸气模块流入的空气至规定温度，上述加热器可以为在上述吸气模块中以与空气移动方向水平的方式配置并隔开规定间隔的多个面状加热器、热射线及护套(sheath)加热器中的一种。
并且，本发明可包括：下部壳体，固定有上述吸气模块、上述加热模块及上述催化剂反应模块；以及上部壳体，与上述下部壳体相结合。
并且，本发明中，在上述下部壳体可以以弯曲的方式形成有引导件，上述引导件用于向热风机的上方或侧方引导从上述催化剂反应模块排出的净化后的热风的排出方向。
可在上述上部壳体的上侧面设有把手，使用人员可以紧握(grip)上述把手来移动。
并且，可在上述上部壳体的上部面设有空气流入口，使得空气从上侧面流入，在上述上部壳体和上述下部壳体相结合的侧面设有排出口，用于从侧面排出净化后的热风。
上述催化剂载体的基材可呈层叠平板和波板来卷绕成螺旋形状或配置成同心圆形状的结构，上述多个中空形单元可以被定义为借助上述平板和上述波板的结构性结合来生成的空间。
上述催化剂载体可位于由绝缘材料形成的筒状外壳的内部。此时，越从上述外壳的一侧靠近另一侧，上述外壳的宽度越减少。
根据本发明的再一实施例，提供具有空气净化功能的热风机，其特征在于，包括：吸气模块，用于吸入空气；以及加热及催化剂反应模块，催化剂载体与加热器形成为一体，上述催化剂载体是在以具有多个中空形单元的方式成型的基材的表面涂敷催化剂而成的，借助加热后的空气的热量来使上述催化剂活性化，使得所流入的空气中含有的有害气体和有机物进行燃烧及分解，来净化上述空气，上述加热器用于加热上述吸气模块所吸入的空气，上述加热及催化剂反应模块包括排出口，上述排出口用于排出净化后的空气的热风。
上述催化剂载体的基材可以为加热器。
上述加热及催化剂反应模块可包括：加热器，具有卷绕部和一对电源端子，上述卷绕部以在内部具有空间的方式卷绕，上述一对电源端子从上述卷绕部向两侧延伸；内侧催化剂载体，***于上述加热器卷绕部的内周部，且向长度方向形成有表面涂敷有催化剂的多个中空形单元；外侧催化剂载体，与上述加热器卷绕部的外周部相结合，且向长度方向形成有表面涂敷有催化剂的多个中空形单元；以及外壳，在上述外壳的两侧端附近具有用于导入待处理废气的流入口和用于排出已处理的废气的流出口，且在外壳的内部组装有载体组装体，上述载体组装体在加热器卷绕部的内部及外部组装有内侧催化剂载体及外侧催化剂载体。
上述催化剂载体可收纳于上端或一侧面开放的长方体或立方体的外壳，并且上述催化剂载体体可现为以下结构中的一种：在上述外壳的内部以多层的方式排列平板及波板的层叠体，并以串联或并联的方式连接上述层叠体的各层，并将两侧端部与终端相连接；在上述外壳的内部以多层的方式排列波板，并使上述波板的两侧端部与终端相连接；以及利用多个杆状间隔部在上述外壳的内部以多层的方式排列平板，并使上述平板的两侧端部与终端相连接。
根据本发明的另一实施例，提供具有空气净化功能的热风机，其特征在于，包括：壳体，包括吸入口、第一流路、第二流路、第三流路及排出口，上述吸入口用于吸入外部空气，上述第一流路、第二流路用于使从上述吸入口吸入的空气经过，上述第三流路用于使经过上述第一流路及第二流路的空气汇合，上述排出口用于向外部排出在上述第三流路汇合的空气，以及加热及催化剂反应模块，设置于上述第一流路，并包括加热部及催化剂反应部，上述加热部用于加热从上述吸入口吸入的空气，上述催化剂反应部具有表面涂敷有催化剂的多个中空形单元，借助加热后的上述空气的热量来使上述催化剂活性化，使得上述空气含有的有害气体和有机物燃烧及分解，来净化上述空气，并向上述第三流路排出净化后的空气的热风。
发明的效果
如上所述，本发明简化空气净化和加热单元的结构来实现模块化，从而可携带小型化的热风机，并可以容易地移动，因此可在有害空气密集区域集中净化空气，并排出热风来执行制热功能。
在本发明中，从外壳的一侧的开放的区域流入的加热后的空气在宽度变窄的外壳的内侧壁反射，从而提高涂敷于催化剂载体的催化剂的反应，由此可更加提高净化效率。
由于本发明采用使用金属薄板为加热器材料的电加热方式，因而可体现为实质上不发生公害物质的无公害清洁加热器。
在本发明中，加热器和催化剂载体可以直接大面积接触，从而提高对催化剂载体的加热效率。最终减少用于加热所流入的废气及催化剂载体的耗电量。
本发明可使加热器和催化剂反应器形成为一体，因而与热风加热式相比，具有反应速度快、结构方面可实现小型化、可变更为多种结构的优点。
并且，在本发明中，由于可同时执行空气净化、杀菌、除臭及制热功能，因而不需要购买多个单独装置，从而可节约成本。
并且，在本发明中，使被吸入的空气中的一部分在一个流路中得到净化，并使被吸入的空气中的剩余空气经过另一个流路之后，对净化后的高温的空气和未净化的低温的空气进行混合来向外部排出，从而可使净化所需的能量最小化，并降低所排出的空气的温度，从而具有可赋予使用人员舒适性的效果。
尤其，本发明具有可排出附加有湿蒸汽的净化后的空气的优点。
附图说明
图1为本发明第一实施例的具有空气净化功能的热风机的概念性的立体图。
图2为在本发明第一实施例的具有空气净化功能的热风机中去除上部壳体的状态的立体图。
图3为在图2的热风机组装上部壳体的状态的立体图。
图4为表示适用于本发明的催化剂载体的结构的简要俯视图。
图5为表示适用于本发明的催化剂载体的具体结构图。
图6为表示本发明的催化剂反应器的剖面结构的简要结构图。
图7为本发明第二实施例的具有空气净化功能的热风机的概念性的立体图。
图8为表示适用于本发明第二实施例的加热及催化剂反应模块的一例的结构的剖视图。
图9a至图9c为表示在图8的加热及催化剂反应模块中，加热器和催化剂载体相结合的状态的侧视图、主视图及立体图。
图10为用于说明在加热及催化剂反应模块中组装加热器和催化剂载体的方法的图。
图11为表示适用于本发明第二实施例的加热及催化剂反应模块的再一例的结构的剖视图。
图12为表示适用于本发明第二实施例的加热及催化剂反应模块的另一例的结构的主视图。
图13为表示适用于本发明第二实施例的加热及催化剂反应模块的追加例的结构的剖视图。
图14a至图14c为表示适用于本发明第二实施例的加热及催化剂反应模块的另一追加例的结构的简要剖视图。
图15a及图15b为本发明第三实施例的具有空气净化功能的热风机的概念性的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图来对本发明进行更加详细的说明。
参照图1，本发明包括：吸气模块350，用于吸入空气；加热模块360，用于加热吸气模块350所吸入的空气；以及催化剂反应模块380，包括催化剂载体及排出口，上述催化剂载体在具有多个中空形单元的基材的表面涂敷有催化剂，借助加热后的空气的热量来使上述催化剂活性化，使得所流入的空气中含有的有害气体和有机物进行燃烧及分解，来净化上述空气，上述排出口用于排出净化后的空气的热风。
吸气模块350、加热模块360及催化剂反应模块380可以在一个壳体中以一体方式实现模块化并内置于上述壳体，并可以单独制作来进行组装或实现模块化，使得从吸气模块350吸入的空气在加热模块360进行加热，并在催化剂反应模块380实现净化并排出，从而使上述一系列动作在无空气泄露的状态下执行。
在吸气模块350设有用于使空气流入的流入口351，在吸气模块350内置有用于强行吸入空气的吸入风扇等吸入单元(未图示)，使得空气顺畅地从上述流入口351流入。
在加热模块360设有加热器，上述加热器用于加热从上述吸气模块流入的空气至规定温度，加热器可以为在吸气模块350中以与空气移动方向水平的方式配置并隔开规定间隔的多个面状加热器、热射线及护套式加热器中的一种。其中，从吸入模块350流入的空气向多个面状加热器之间移动并加热，从而向催化剂反应模块流出。
例如，将作为面状加热器材料的耐热性和电阻率大的金属薄板材料加工成条状，并以多层方式对此进行层叠或进行波纹成型，来制成圆筒形状或四角形状，可将此利用为面状加热器。
被加热模块360加热的空气经过催化剂反应模块380，并借助被加热的上述空气的热来使催化剂活性化，使得所流入的空气含有的有害气体和有机物进行燃烧及分解，来净化上述空气。由于催化剂是在以具有多个中空形单元的方式成型的基材的表面涂敷催化剂而成的，因而当被加热的空气经过多个中空形单元时，催化剂实现活性化。并且，由于净化后的空气为被加热的状态，因而以热风的状态经过设于催化剂反应模块380的排出口391并向热风机外部排出，由此可提高热风机周边的温度。虽然图1所示的排出口391的剖面形状为四角形，但可适用多种形状。
参照图2，可在吸气模块350的流入口及催化剂反应模块380的排出口391设有网状过滤器330或格架390，用于防止异物进入或防止小孩向外壳的内部伸手。
吸气模块350、加热模块360及催化剂反应模块380可固定于下部壳体320，且用于固定这些的紧固单元也能以多种方式的应用来适用。
在下部壳体320可以以弯曲的方式形成有引导件321，用于向热风机的上方或侧方引导从催化剂反应模块380排出的净化后的热风的排出方向。
参照图3，上部壳体310与下部壳体320相结合，并且，在相互结合的上部壳体310和下部壳体320的内部内置有吸气模块350的流入口及催化剂反应模块380，从而防止从外部流入异物，并从外部冲击中进行保护。
在上部壳体310形成有与吸气模块350的流入口及催化剂反应模块380的排出口相对应的空气流动通道，在上部壳体310的上侧面设有把手301，使用人员可以紧握(grip)上述把手301来移动。
并且，本发明的具有空气净化功能的热风机中，在上部壳体310的上部面设有空气流入口，使得空气从上部面流入，并在上部壳体310和下部壳体320相结合的侧面设有排出口，用于从侧面排出净化后的热风。
因此，因本发明的具有空气净化功能的热风机300实现小型化而可以携带，且便于移动，从而可使上述热风机自由地向狭窄空间、吸烟空间等有害空气局部性地被密集的场所、使用人员所需的场所移动，来执行空气净化及热风排出功能。
参照图4，作为以具有多个中空形单元136的方式成型的基材而内置于催化剂反应模块的催化剂载体137的基材可以呈层叠平板132和波板133来卷绕成螺旋形状或配置成同心圆形状的结构，多个中空形单元136被定义为借助平板132和波板133的结构性结合来生成的空间。此时，在基材的表面涂敷有催化剂。并且，催化剂载体137可位于由绝缘材料形成的圆筒状的外壳(未图示)的内部。
外壳具有内部为中空状态，且上述外壳的一侧和另一侧呈开放的圆筒状，在加热模块加热后的空气从外壳的一侧的开放的区域流入，在催化剂载体137净化后的空气通过外壳的另一侧的开放的区域排出。
外壳可以设计成越从外壳的一侧的开放的区域靠近外壳的另一侧的开放的区域，宽度越减少的形态。即，从外壳的一侧的开放的区域流入的加热后的空气被宽度变窄的外壳的内侧壁反射，从而提高涂敷于催化剂载体37的催化剂的反应，由此可以更加提高净化效率。
上述图4示出催化剂载体137使用平板132和波板133层叠的结构，但可以使用催化剂载体137仅单独使用波板133的结构。在外壳为圆筒状的情况下，催化剂载体137以圆形来收纳于外壳，在外壳为四角筒状的情况下，催化剂载体137以四角形来收纳于外壳。
如上所述，若由平板132和波板133的层叠体或单独由波板133构成的催化剂载体收纳于外壳，则形成如图5的具有多个中空形单元136的蜂窝结构，上述蜂窝结构向圆筒或四角筒的长度方向构成流体移动通道。
上述多个中空形单元136呈波形、半球形、三角形、四角形等多种形态中的一种。
如图6所示，上述催化剂载体137形成由陶瓷构成的底涂层42，以便增加在基材41的表面涂敷的催化剂43的表面积，并使基材41在用作加热器的情况下具有电绝缘性。上述底涂层42的表面选择性地涂敷氧化或还原催化剂43或组合氧化或还原催化剂43来涂敷。
可用于上述底涂层42的材料为可形成陶瓷的材料，例如，氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO3)、氧化铈(CeO2)、氧化钛(TiO2)等。
并且，可使用为上述基材41的材料有例如，由镍(Ni)、镍合金、FeCrAl、含有少量的镍的FeCrAl合金、以Fe-15Cr-5Al的比例合成的FeC合金或Fe-20Cr-5Al-REM(稀土类金属)(其中，含有1％左右的REM(Y、Hf、Zr))等耐热性材料组成的金属薄板等。
在此情况下，优选地，上述基材41由具有20～100μm厚度的FeCrAl类耐热性合金薄板形成。
作为涂敷于底涂层42的表面的催化剂43，使用铂、钴、镍、钯、铜、锰、纳米银中的至少一种。在此情况下，根据所要处理的包含于空气中的物质的种类，使用铂、钯等氧化催化剂或铂/铑、铑等还原催化剂，也可以将它们组合使用。
上述催化剂43起到如下作用，即，根据催化剂金属的种类，例如在200～600℃的催化剂活性温度下完全燃烧或分解包含于碳、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)等有害物质，或者在相对低的温度中完全燃烧或分解臭气气体的有机物。
另一方面，在加热模块和催化剂反应模块形成为一体的加热及催化剂反应模块中，可使用催化剂载体137的基材41作为加热器。此时，由于在平板132及波板133的表面形成有起到绝缘层作用的底涂层42，因而即使为了使用催化剂载体137的基材作为加热器而施加电源，也不发生短路(short-circuit)现象。
并且，也可使用构成如图4所示的催化剂载体137的平板132和波板133作为加热器。
参照图7，本发明另一实施例的热风机包括：吸气模块350，用于吸入空气；以及加热及催化剂反应模块370，催化剂载体与加热器形成为一体，上述催化剂载体是在具有多个中空形单元的基材的表面涂敷有催化剂而成的，借助加热后的空气的热量来使上述催化剂活性化，使得所流入的空气中含有的有害气体和有机物进行燃烧及分解，来净化上述空气，上述加热器用于加热吸气模块350所吸入的空气，上述加热及催化剂反应模块包括排出口391，上述排出口391用于排出净化后的空气的热风。
加热及催化剂反应模块370使加热器和催化剂载体以一体式实现模块化来进行组装，从而可使热风机更加小型化，并且，如同上述的将催化剂载体的基材用作加热器的结构、将构成催化剂载体的平板和波板用作加热器的结构，可以体现为加热器被催化剂载体包括的结构或后述的多种实施例的结构。
像这样，本发明的具有空气净化功能的热风机设置于室内、公共场所、工业设备等，除了净化空气、杀菌、除臭等空气净化领域之外，还可使室内温度保持规定温度。
并且，本发明的热风机采用将金属薄板用作加热器材料的电加热方式，从而起到实质上不发生公害物质的无公害清洁加热器的作用。
在本发明中，当本发明的空气净化器设置于经常排出各种废气的工厂及与工厂相邻的办公室、粉刷设施、储油站、加油站、干洗店、印刷厂等发生严重的挥发性有机化合物(VOC)的气味的场所、饭店、室内娱乐业所、地下游乐场所等严重发生烟气、异味、细菌、灰尘等的场所，地铁站、公共汽车站、火车站候车室、医院、学校等充满臭气、灰尘、细菌、废气等的公共场所、通过燃烧来处理产业垃圾或生活垃圾的城市附近的焚烧场等场所时，由于本发明的燃烧范围覆盖各种有害气体、细菌、臭气、灰尘等，因而一次性地同时实现空气净化、杀菌、除臭。
图8为表示适用于本发明第二实施例的加热及催化剂反应模块的一例的结构的剖视图，图9a至图9c为表示在图8的加热及催化剂反应模块中，加热器和催化剂载体相结合的状态的侧视图、主视图及立体图，图10为用于说明在图8的加热及催化剂反应模块中组装加热器和催化剂载体的方法的图。
适用于本发明第二实施例的加热及催化剂反应模块包括外壳10、加热器20及催化剂载体30。
在上述外壳10的内部设有可以收容加热器20和催化剂载体30的圆筒形空间。并且，在外壳10的一侧配置有用于使废气流入的流入口11，在外壳10的另一侧配置有用于排出室内废气的流出口12，上述室内废气经过催化剂载体30来去除流入时的臭气。
这种流入口11及流出口12分别配置在收容于外壳10的催化剂载体30的流入侧及流出侧的两端，使得向流入口11流入的排出气体必须经过配置于外壳10的内部的催化剂载体30之后再排出。优选地，当外壳10以铅垂的方式配置时，流入口11配置于催化剂载体30的下侧，流出口12配置于催化剂载体30的上侧。
并且，优选地，外壳10呈圆筒形，上侧端部及下侧端部分别与上部盖22及下部盖23以压入的方式相结合，在外壳10的中央形成有用于分别引出加热器20的两个电源端子15、16的贯通孔22a、23a。
在此情况下，根据需要，可以不使用外壳10的上部盖22及下部盖23，而可以具有以后续处理装置来相连接的开放的结构。
加热器20具有卷绕成中间具有内部空间的线圈形态的卷绕部20a，上述卷绕部20a使用金属管的内部内置有发热体的护套式加热器作为发热体。优选地，线圈形态为圆筒形。
但是，卷绕部20a的卷绕形态不一定呈圆筒形，例如，可以呈三角形或四角形等剖面，或者以可具有多种形态的方式进行卷绕，从而具有内部空间逐渐向流出口缩小的圆锥台形状的剖面。这种形态不受特殊限制，只要可以在加热器20形成规定的内部空间，就可以以任何形态来变形。
当考虑到与卷绕部20a的内部及外部相结合的内侧催化剂载体31和外侧催化剂载体32以卷绕方式成型时，优选地，上述卷绕部20a的形态呈圆筒形状。
但是，当内侧催化剂载体31和外侧催化剂载体32由金属薄膜构成时，即使卷绕成圆筒状来制作，也可在一定程度上发生弹性变形。因此，当将上述卷绕部20a的形态制成四角筒形状，并将内侧催化剂载体31和外侧催化剂载体32成型为与上述卷绕部20a的形态相对应的形状时，可以使加热器20和载体31、32之间的接触面积达到极大化。
上述护套式加热器在各种护套的中心放入灯丝，并在上述护套和灯丝之间投入高温绝缘度高且热传导优秀的高纯度的镁粉末或氧化铝粉末后，借助高压来压缩护套的外径，以此来实现一体化，从而充分降低内部电热线和护套之间的温度差，且无需担心因氧化而导致电热线的老化或因冲击而断丝及电热线偏心。并且，由于护套式加热器具有灯丝的两端部分别与一侧电源端子15及另一侧电源端子16相连接的结构，因而具有制作成本低廉且耐久力优秀的优点。
并且，作为加热器20的发热体材料，除了护套式加热器之外，还可使用与护套式加热器具有相同功能的其他种类的加热器。
向加热器20的供电可从卷绕部20a向轴方向延伸的一侧电源端子15及另一侧电源端子16之间施加，可在上述两个端子使用螺丝端子、平板端子或接线端子(Lugterminal)。
并且，加热器20可使用平板端子形态的筒式(cartridge)加热器，与电热线相连接的一对电源端子15、16配置于上述平板端子形态的筒式加热器的一侧。
在以下的说明中，举例说明具有圆筒形态的卷绕部20a的加热器20。
上述催化剂载体30包括内侧催化剂载体31和外侧催化剂载体32。即，内侧催化剂载体31为在加热器20中配置于圆筒形卷绕部20a的内侧的圆柱形态的催化剂载体，外侧催化剂载体32为以包围加热器20卷绕部20a的外侧的方式配置的圆筒形态的催化剂载体。为此，内侧催化剂载体31的外径小于或等于卷绕部20a内径，以便可向加热器20的卷绕部20a的内侧***。
另一方面，优选地，外侧催化剂载体32呈圆筒形态，以便从外部包围包括内侧催化剂载体31的加热器20，并使加热器20***于外侧催化剂载体32的内部。为此，外侧催化剂载体32以内径略大于或等于加热器20卷绕部20a的外径的方式形成。
并且，内侧催化剂载体31由蜂窝形态的多个单元30a构成，并可向圆柱的长度方向形成有流体移动通道。并且，优选地，外侧催化剂载体32由向圆筒的长度方向形成有流体移动通道的蜂窝形态的多个单元30a构成。
上述催化剂载体31、32使用例如在具有20～100μm厚度的FeCrAl类耐热性合金薄板涂敷有作为催化剂金属的铂、钴、镍、钯或纳米银的材料，通过对各个接触部进行焊接的平板30b被波纹处理的波板30c进行卷绕，从而成型为圆柱或圆筒形态，使得各个单元30a形成蜂窝结构。
上述催化剂载体31、32根据催化剂金属的种类设置催化剂活性温度，例如，以200～600℃来设置催化剂活性温度。上述催化剂载体31、32的单元30a可根据波板30c的形状呈半球形或三角形。其中，内侧催化剂载体31及外侧催化剂载体32不仅可以具有上述的蜂窝形态，也可以具有多种形态。
优选地，作为上述FeCrAl类合金材料，使用以Fe-15Cr-5Al的比例合成的铁铬铝合金或Fe-20Cr-5Al-REM(稀土类金属)(其中，包含1％左右的REM(Y、Hf、Zr))。
并且，作为另一种蜂窝结构，由陶瓷构成的上述催化剂载体31、32的多个中空形单元可呈四角形或圆形。
根据适用于以这种方式构成的本发明第二实施例的加热及催化剂反应模块，由于加热器20和催化剂载体30可以以大面积直接接触，从而提高从加热器20向催化剂载体30的传热效率和催化剂反应效率。结果，以往虽然使用了350至450W的高容量加热器，但在本发明中可使用150W以下的低容量加热器。
并且，最终以最少的能量且适当的温度对催化剂载体30进行加热来处理废气，因而向外壳10的流出口12排出的废气的总能量也会下降。由此可使用于降低废气温度的空气导入用吸气马达的驱动达到最小化。
并且，由于加热器20的卷绕部20a***于催化剂载体30的中间，从而可使废气净化用载体变流器的大小达到最小化。结果，以往虽然在加热器的卷绕部配置于催化剂载体30的外部的结构中，载体变流器的长度为190mm，但在本发明中可以大幅度缩小载体变流器的长度至110mm。
然后，参照图10来说明如上所述的废气净化用载体变流器的制作过程。
首选，将由护套式加热器形成的发热体卷绕成圆筒形态，由此制作直线形态的电源端子15、16在卷绕部20a和它的两端部延伸而成的加热器20。
并且，在催化剂载体30中，上述内侧催化剂载体31使用在耐热性合金薄板涂敷有催化剂金属的材料，来对各个接触部实现钎焊(或扩散接合)的平板30b被波纹处理的波板30c进行卷绕，从而成型为圆柱形态，上述外侧催化剂载体32对各个接触部实现钎焊(或扩散接合)的平板30b被波纹处理的波板30c进行卷绕，从而成型为圆筒形态，使得各个单元30a，例如形成蜂窝结构。
即，加工成具有与加热器20卷绕部20a的内径几乎相同的直径的圆柱形态，以此来准备内侧催化剂载体31，并且，加工成具有与加热器20卷绕部20a的外径几乎相同的内径，且具有与上述加热器20所要***的废气净化用载体变流器的外壳10的内部直径相同的外径的圆筒形态，以此来准备催化剂载体32。
如图10的左侧所示，当设置各个部件时，在加热器20卷绕部20a的内侧***内侧催化剂载体31，并在加热器20卷绕部20a的外侧***外侧催化剂载体32，以此来完成如图10的右侧所示的加热器20和催化剂载体30的组装。
之后，对内侧催化剂载体31及外侧催化剂载体32和加热器20的卷绕部20a之间的接触部分进行真空钎焊来实现一体化，或者单独实施钎焊来分别制作之后，再通过组装来完成。在此情况下，也可以使用扩散接合方式来代替钎焊方法。
接着，使组装有催化剂载体30和加热器20的载体组装体34***于外壳10，从而使载体组装体34和外壳10之间通过钎焊来实现固定。
之后，若使上部盖22及下部盖23分别以压入的方式与外壳10的上侧及下侧的端部相结合，则从上部盖22及下部盖23的贯通孔22a、23a分别引出加热器20的两个端子15、16来实现密封。
如上所述，适用于本发明第二实施例的加热及催化剂反应模块可通过简单组装各个部件来完成组装，由于所组装的加热及催化剂反应模块可实现小型化，因而具有可通过各种设计来应用的优点。
并且，如上所述，从加热器向载体(支撑体)传热来实现热效率的极大化和电力使用量的最小化，由此实现废气温度的最小化，从而可使空气导入用吸气马达的驱动达到最小化，以此来节减维修费用。
图11为表示适用于本发明第二实施例的加热及催化剂反应模块的再一例的结构的剖视图，图12为表示适用于本发明第二实施例的加热及催化剂反应模块的另一例的结构的主视图。
图11及图12所示的加热及催化剂反应模块与图8所示的加热及催化剂反应模块具有类似的结构，因此，对相同的结构元件赋予相同的附图标记，并省略对此的详细说明。
图11及图12所示的加热及催化剂反应模块在导入有废气的外壳10的入口侧分别额外设有分配器37，在这一点上与图8所示的加热及催化剂反应模块不同。
上述分配器37为改善废气的经过流路的结构，以便均匀地分散向外壳10的内部导入的废气(即，反应气体)，使废气更为均匀地经过位于分配器37的后端的催化剂载体30的所有单元，并与催化剂发生氧化反应。
上述分配器37的多个单元呈蜂窝结构，以便与后端的催化剂载体30相同地向外壳的长度方向形成流路。并且，涂敷有催化剂或未涂敷催化剂的载体都可以使用于各个单元的表面。
在此情况下，上述分配器37的由蜂窝结构形成的多个单元可以设定为50～1200cpsi(cellpersquareinch)范围，长度可以设定为1～100mm范围。
从加热器20卷绕部20a通过电源端子16来连接的连接部20b配置有以相对低的温度来进行发热的线性灯丝，来代替在护套式加热器内部形成高温发热的螺旋灯丝。因此，在分配器37未涂敷有催化剂的情况下，使以低温的方式进行发热的连接部20b与分配器37相结合，从而最大限度地抑制加热器在热效率低的部分发生高温发热。
在上述图11及图12所示的加热及催化剂反应模块中，催化剂载体30和加热器20的结合结构与图8所示的加热及催化剂反应模块相同，因而省略对此的说明。
另一方面，在上述图11及图12所示的加热及催化剂反应模块中，当在外壳10的内部组装载体组装体34时，以可拆装的结合结构来与外壳10相结合，来代替图8所示的加热及催化剂反应模块所采用的钎焊固定方式。上述图11及图12所示的加热及催化剂反应模块之间，催化剂载体30和加热器20的结合结构相同，只不过后述的催化剂载体30的支撑结构不同而已。
即，对外壳10的外周部进行敛缝(caulking)处理来形成凹槽，以便在与催化剂载体30的下端相对应的外壳10的内周部突出有环形突起10a。在此情况下，组装于外壳10的载体组装体34无法向作为重力作用方向的下方移动。
并且，当组装有催化剂载体30和加热器20的载体组装体34***于外壳10来进行组装时，由于向载体组装体34和外壳10之间***陶瓷或垫等绝缘片来进行组装，从而使加热器20保持组装于外壳的内部的位置，并实现绝热。
在图12所示的加热及催化剂反应模块中，在外壳10的内周部形成有多个小型的半球形突起10b，以阻断组装于外壳10的载体组装体34向作为重力作用方向的下方移动，从而使载体组装体34和外壳10之间以可拆装方式相结合。
并且，由于在使载体组装体34***于外壳10来组装时，以***绝缘片的方式进行组装，因而可使加热器20保持在外壳的内部的组装位置，并实现绝热。
由此，在第二实施例中可以容易地在外壳的内部组装载体组装体34，并且，当需要更换载体组装体时，可以容易地从外壳10进行分解，以便更换。
在上述图11及图12所示出的加热及催化剂反应模块中，以可拆装的方式在外壳10组装载体组装体34的结构也可以以相同的方式适用于图8所示的加热及催化剂反应模块。并且，在后述的图13中，当支撑适用于本发明的第二实施例的加热及催化剂反应模块的催化剂载体时，也可以以相同的方式适用。
图13示出适用于本发明第二实施例的加热及催化剂反应模块的追加例的结构的剖视图。
在上述加热及催化剂反应模块中，催化剂载体38由在各单元的表面涂敷有催化剂的载体形成为圆柱形的单体，加热器36包括圆筒形卷绕部36a和直线部36b。
并且，在上述加热及催化剂反应模块中，加热器36的圆筒形卷绕部36a配置于外壳10的入口侧，加热器的直线部36b结合在以留有间隔的方式依次配置的分配器37和催化剂载体38的中央部。
尤其，从加热器20延伸的两个电源端子15、16分别通过上部盖22及下部盖23向外部引出。
因此，加热器36的直线部36b以***的方式固定于上述催化剂载体38的中央部，由此实现对催化剂载体38的直接加热，并借助配置于外壳10的入口侧的圆筒形卷绕部36a来进行间接加热。
为了均匀分散向外壳10的内部导入的废气(即，反应气体)，使得废气更为均匀地经过位于分配器37后端的催化剂载体38的所有单元，并均匀地与催化剂发生氧化反应，上述分配器37可设置路径，来提高反应效率。
图14a至图14c为表示适用于本发明第二实施例的加热及催化剂反应模块的另一追加例的结构的简要剖视图。
如图14a至图14c所示，上述加热及催化剂反应模块130能够以在上端或一侧面开放的长方体或立方体反应器外壳131收纳催化剂载体的方式体现。
首先，在催化剂载体37b使用平板132及波板133的层叠体的情况下，如图14a所示，可在四角形反应器外壳131的内部以多层的方式排列平板132及波板133的层叠体，并以串联或并联的方式连接层叠体的各层，使得两侧端部与终端35a、35b相连接。
并且，在催化剂载体37c仅使用波板133的情况下，如图14b所示，可在四角形反应器外壳131的内部以多层的方式排列波板133，并使两侧端部与终端35a、35b相连接。在此情况下，优选地，以多层方式层叠的波板133和波板133之间的相互接触的接触点使用焊料来焊接。
尤其，在催化剂载体37d仅使用平板132的情况下，如图14c所示，可在四角形反应器外壳131的内部利用多个杆状间隔部38来使平板132以多层的方式排列，并使两侧端部与终端35a、35b相连接。
如上述图14a至图14c所示，例示出使用平板132、波板133及平板132和波板133的层叠体来构成催化剂载体37b～37d的结构，但也可以使平板132以多个条的形态来成型之后，使这些相互连接来构成，还可以变形为其他形态。
图15a及图15b为本发明第三实施例的具有空气净化功能的热风机的概念性的剖视图。
本发明第三实施例的结构为用于使所吸入的空气分支为两个流路，使所吸入的空气中的一部分在设于一个流路的加热及催化剂反应模块540得到净化，使剩余所吸入的空气经过未设有加热及催化剂反应模块540的另一个流路，之后混合净化后的高温空气和未净化的低温空气来向外部排出的结构。
即，参照图15a，本发明第三实施例的具有空气净化功能的热风机500包括：壳体501，包括吸入口510、第一流路520、第二流路530、第三流路550及排出口560，上述吸入口510用于吸入外部空气，上述第一流路520、第二流路530用于使从上述吸入口510吸入的空气经过，上述第三流路550用于使经过上述第一流路520及第二流路530的空气汇合，上述排出口560用于向外部排出在上述第三流路550汇合的空气，以及加热及催化剂反应模块540，设置于上述第一流路520，并包括加热部及催化剂反应部，上述加热部用于加热从上述吸入口510吸入的空气，上述催化剂反应部具有表面涂敷有催化剂的多个中空形单元，并借助加热后的上述空气的热量来使上述催化剂活性化，使得上述空气含有的有害气体和有机物燃烧及分解，来净化上述空气，并向上述第三流路550排出净化后的空气的热风。
其中，加热及催化剂反应模块540的加热部及催化剂反应部可执行上述加热模块和催化剂反应模块的功能，并由加热模块和催化剂反应模块的结构构成。
在本发明中，可在第三流路550和排出口560之间设有用于顺畅地排出空气的风扇570。
并且，在第三流路550还可设有促进汇合引导件580，上述促进汇合引导件580可使经过第一流路520的空气的流速加快，并变更空气的前进方向，从而可促进经过第一流路520及第二流路530的空气的汇合。
优选地，如图15a所示，上述促进汇合引导件580位于第一流路520的排出区域的中央部，并具有圆形前端部。
即，通过第一流路520排出的空气从促进汇合引导件580和第一流路520排出区域之间的狭窄空间流出来加快流速，并与促进汇合引导件580的圆形前端部相碰撞来变更前进方向，从而促进与从第二流路530排出的空气的汇合。
并且，如图15b所示，可在促进汇合引导件580设有用于对流动于第三流路的空气进行加湿的加湿部件590。
其中，本发明第三实施例的具有空气净化功能的热风机500还可以包括用于发生作为蒸汽的湿蒸汽的加湿装置，上述加湿部件590从加湿装置接收湿蒸汽来向流动于第三流路的空气喷射湿蒸汽。
像这样，本发明第三实施例的具有空气净化功能的热风机通过净化被吸入的空气中的一部分，并使被吸入的空气中的剩余空气与净化后的空气进行混合来排出，从而可使净化所需的能量达到最小化，并降低所排出的空气的温度，从而可赋予使用人员舒适性。
并且，上述实施例可提供在净化后的空气排出之前可通过附加湿蒸汽来排出被加湿且被净化的空气的装置。
以上，通过例举特定的优选实施例来示出并说明了本发明，但本发明并不局限于上述实施例，在不脱离本发明的思想的范围内，本发明所属技术领域的普通技术人员可对本发明进行多种变更和修改。
产业上的可利用性
本发明提供具有空气净化功能的热风机，上述具有空气净化功能的热风机使加热器和催化剂反应器形成为一体，使得结构变得简单，且可以实现小型化，并可同时执行空气净化、杀菌、除臭及制热功能。

Claims (20)

1.一种具有空气净化功能的热风机，其特征在于，包括：
吸气模块，用于吸入空气；
加热模块，用于加热上述吸气模块所吸入的空气；以及
催化剂反应模块，包括催化剂载体及排出口，上述催化剂载体是在以具有多个中空形单元的方式成型的基材的表面涂敷催化剂而成的，借助加热后的空气的热量来使上述催化剂活性化，使得所流入的空气中含有的有害气体和有机物进行燃烧及分解，来净化上述空气，上述排出口用于排出净化后的空气的热风。
2.根据权利要求1所述的具有空气净化功能的热风机，其特征在于，上述吸气模块、上述加热模块及上述催化剂反应模块在一个壳体中以一体方式实现模块化并内置于上述壳体。
3.根据权利要求1所述的具有空气净化功能的热风机，其特征在于，在上述吸气模块设有：
流入口，用于使空气流入；以及
吸入风扇，用于使空气顺畅地流入上述流入口。
4.根据权利要求1所述的具有空气净化功能的热风机，其特征在于，
上述加热模块包括加热器，上述加热器用于加热从上述吸气模块流入的空气，
上述加热器为在上述吸气模块中朝向空气移动方向配置的面状加热器、热射线及护套式加热器中的一种。
5.根据权利要求1所述的具有空气净化功能的热风机，其特征在于，还包括：
下部壳体，固定有上述吸气模块、上述加热模块及上述催化剂反应模块；以及
上部壳体，与上述下部壳体相结合。
6.根据权利要求5所述的具有空气净化功能的热风机，其特征在于，以弯曲的方式在上述下部壳体形成有引导件，上述引导件用于向热风机的上方或侧方引导从上述催化剂反应模块排出的净化后的热风的排出方向。
7.根据权利要求5所述的具有空气净化功能的热风机，其特征在于，在上述上部壳体的上侧面设有把手，使用人员能够紧握上述把手来移动。
8.根据权利要求5所述的具有空气净化功能的热风机，其特征在于，在上述上部壳体的上部面设有空气流入口，使得空气从上侧面流入，在上述上部壳体和上述下部壳体相结合的侧面设有排出口，用于从侧面排出净化后的热风。
9.根据权利要求1所述的具有空气净化功能的热风机，其特征在于，上述催化剂载体的基材呈层叠平板和波板来卷绕成螺旋形状或配置成同心圆形状的结构，上述多个中空形单元是指借助上述平板和上述波板的结构性结合来生成的空间。
10.根据权利要求1所述的具有空气净化功能的热风机，其特征在于，上述催化剂载***于由绝缘材料形成的筒状外壳的内部。
11.根据权利要求10所述的具有空气净化功能的热风机，其特征在于，越从上述外壳的一侧的开放的区域靠近外壳的另一侧的开放的区域，外壳的宽度越减少。
12.一种具有空气净化功能的热风机，其特征在于，包括：
吸气模块，用于吸入空气；以及
加热及催化剂反应模块，催化剂载体与加热器形成为一体，上述催化剂载体是在以具有上述多个中空形单元的方式成型的基材的表面涂敷有催化剂而成的，借助加热后的空气的热量来使上述催化剂活性化，使得所流入的空气中含有的有害气体和有机物进行燃烧及分解，来净化上述空气，上述加热器用于加热上述吸气模块所吸入的空气，上述加热及催化剂反应模块包括排出口，上述排出口用于排出净化后的空气的热风。
13.根据权利要求12所述的具有空气净化功能的热风机，其特征在于，上述催化剂载体的基材为加热器。
14.根据权利要求12所述的具有空气净化功能的热风机，其特征在于，上述加热及催化剂反应模块包括：
加热器，具有卷绕部和电源端子，上述卷绕部以具有空间的方式卷绕，上述电源端子从上述卷绕部向两侧延伸；
内侧催化剂载体，***于上述卷绕部，且向长度方向形成有表面涂敷有催化剂的多个中空形单元；
外侧催化剂载体，与上述加热器卷绕部相结合，且向长度方向形成表面涂敷有催化剂的多个中空形单元；以及
外壳，具有用于导入待处理废气的流入口和用于排出已处理的废气的流出口，在外壳的内部组装有载体组装体，上述载体组装体是在加热器卷绕部的内部及外部组装有内侧催化剂载体及外侧催化剂载体而成的。
15.根据权利要求14所述的具有空气净化功能的热风机，其特征在于，越从上述外壳的一侧的开放的区域靠近外壳的另一侧的开放的区域，外壳的宽度越减少。
16.根据权利要求14所述的具有空气净化功能的热风机，其特征在于，上述催化剂载体体现为以下结构中的一种：
在上述外壳的内部以多层的方式排列平板及波板的层叠体，并以串联或并联的方式连接上述层叠体的各层，并将两侧端部与终端相连接；
在上述外壳的内部以多层的方式排列波板，并使上述波板的两侧端部与终端相连接；以及
利用多个杆状间隔部在上述外壳的内部以多层的方式排列平板，并使上述平板的两侧端部与终端相连接。
17.一种具有空气净化功能的热风机，其特征在于，包括：
壳体，包括吸入口、第一流路、第二流路、第三流路及排出口，上述吸入口用于吸入外部空气，上述第一流路、第二流路用于使从上述吸入口吸入的空气经过，上述第三流路用于使经过上述第一流路及第二流路的空气汇合，上述排出口用于向外部排出在上述第三流路汇合的空气，以及
加热及催化剂反应模块，设置于上述第一流路，并包括加热部及催化剂反应部，上述加热部用于加热从上述吸入口吸入的空气，上述催化剂反应部具有表面涂敷有催化剂的多个中空形单元，借助加热后的上述空气的热量来使上述催化剂活性化，使得上述空气含有的有害气体和有机物燃烧及分解，来净化上述空气，并向上述第三流路排出净化后的空气的热风。
18.根据权利要求17所述的具有空气净化功能的热风机，其特征在于，还包括风扇，上述风扇设置于上述第三流路和上述排出口之间。
19.根据权利要求17所述的具有空气净化功能的热风机，其特征在于，还包括促进汇合引导件，上述促进汇合引导件位于上述第一流路的排出区域的中央部，并具有圆形前端部，用于促进经过上述第一流路及上述第二流路的空气的汇合。
20.根据权利要求19所述的具有空气净化功能的热风机，其特征在于，还包括加湿部件，上述加湿部件设置于上述促进汇合引导件，用于对流动于上述第三流路的空气进行加湿。
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