KR101134648B1 - 히터 일체형 촉매 반응기와 그의 제조방법 및 이를 이용한 난방 기능을 갖는 공기 청정기 - Google Patents

히터 일체형 촉매 반응기와 그의 제조방법 및 이를 이용한 난방 기능을 갖는 공기 청정기 Download PDF

Info

Publication number
KR101134648B1
KR101134648B1 KR1020090090845A KR20090090845A KR101134648B1 KR 101134648 B1 KR101134648 B1 KR 101134648B1 KR 1020090090845 A KR1020090090845 A KR 1020090090845A KR 20090090845 A KR20090090845 A KR 20090090845A KR 101134648 B1 KR101134648 B1 KR 101134648B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
air
catalyst
heater
plate
catalyst carrier
Prior art date
Application number
KR1020090090845A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110033375A (ko
Inventor
임현철
권순기
김명수
신용욱
Original Assignee
주식회사 아모그린텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 아모그린텍 filed Critical 주식회사 아모그린텍
Priority to KR1020090090845A priority Critical patent/KR101134648B1/ko
Publication of KR20110033375A publication Critical patent/KR20110033375A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101134648B1 publication Critical patent/KR101134648B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/30—Loose or shaped packing elements, e.g. Raschig rings or Berl saddles, for pouring into the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J19/305—Supporting elements therefor, e.g. grids, perforated plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/88—Handling or mounting catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Abstract

본 발명은 히터 일체형 촉매 반응기를 구비하고 사무실, 가정에서 인체에 악영향을 미치는 공기 중에 함유되어 있는 악취와 미세먼지 및 인체에 해로운 각종 바이러스 균을 살균, 탈취 및 정화시킴과 동시에 실내를 난방시킬 수 있는 난방 기능을 갖는 공기 청정기와 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 양단부에 공기유입구와 공기유출구를 구비한 메인 하우징과; 상기 공기유입구에 배치되어 처리될 공기를 메인 하우징 내부로 유입하는 블로워와; 상기 메인 하우징 내부의 블로워 후단에 배치되며 길이방향으로 다수의 중공형 셀을 구비하도록 성형된 기재의 표면에 촉매가 코팅되어 기재에 전원이 인가될 때 발생되는 열에 의해 상기 촉매를 활성화시켜 유입되는 피처리 공기에 함유된 유해가스와 유기물을 연소 및 분해시키는 촉매 담체를 구비하는 촉매 반응기와;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
공기 청정기, 촉매 반응기, 히터, 탈취, 살균, 정화, 난방

Description

히터 일체형 촉매 반응기와 그의 제조방법 및 이를 이용한 난방 기능을 갖는 공기 청정기{Heater Integrated Catalyst Reactor, Manufacturing Method thereof, and Air Cleaner Having Heating Function Using the Same}
본 발명은 히터 일체형 촉매 반응기와 그의 제조방법 및 이를 이용한 공기 청정기에 관한 것으로, 특히 히터 일체형 촉매 반응기를 구비하고 사무실, 가정에서 인체에 악영향을 미치는 공기 중에 함유되어 있는 악취와 미세먼지 및 인체에 해로운 각종 바이러스 균을 살균, 탈취 및 정화시킴과 동시에 실내를 난방시킬 수 있는 난방 기능을 갖는 공기 청정기와 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 공기 청정기는 건식과 습식으로 크게 분류되고, 건식은 다시 필터식, 전기 집진식, 복합식 및 음이온 정화식으로 나누어진다. 그리고, 상기 습식은 워터필터식이라고도 한다.
먼저, 필터식 공기청정기는 오염된 공기를 팬을 이용하여 흡입하고, 필터에 의해 미세먼지나 세균류를 집진하며, 체취나 담배 냄새 등을 탈취하는 방식이다.
필터식 공기청정기는 주로 큰 섬유먼지 등은 프리필터를 이용하고, 입자가 작은 미세먼지 등은 HEPA(High Efficiency Particulate Arrestance) 필터나 ULPA(Ultra Low Penetration Air) 필터를 이용하여 제거하게 되며, 냄새는 활성탄을 적용한 탈취 필터를 이용하여 제거한다.
전기 집진식 공기청정기는 고압전기를 사용하여 전기적인 방전원리를 이용한 방식으로, 강력한 집진력을 가진 집진판에서 오염된 공기를 정화시키는 방식이다. 이 방식은 청소만 잘 해주면 거의 반영구적으로 사용할 수 있지만, 청소를 해주지 않으면 집진판에 먼지나 집진과정의 끄으름 등이 다시 토출될 수 있는 단점을 가지고 있다. 또한, 전기 집진식 공기청정기는 먼지 제거기능이 조금 떨어지므로 먼지제거 보다는 냄새제거의 목적이 클 때 주로 사용하게 되며, 고압전기를 사용하기 때문에 다소 위험하기도 하다.
복합식 공기청정기는 필터식과 고압살균식이 결합된 방식으로, 필터식가 고전압 발생기를 이용한 플라즈마 방전으로 양이온과 음이온을 생성시켜 세균, 곰팡이 등의 오염물질을 정화 살균하는 방식이다. 이 방식은 필터식과 고압살균식의 장점을 구비하지만 가격이 비싸고 일정기간이 지나면 필터를 교체해 주어야하는 단점을 가지고 있다.
음이온 정화식 공기청정기는 공기정화속도나 범위에 한계가 있지만, 필터 없이 음이온과 오존살균만으로 정화하게 되므로 별도의 부대비용이 들지 않는다. 또한, 유지관리가 쉬워 항상 일정한 성능을 발휘할 수 있고, 소음도 비교적 적으며, 몸에 좋은 음이온을 발생한다. 단지, 오존량이 지나치게 발생할 수 있다는 점과 팬이 없으므로 먼지를 정화하지 못하는 단점을 가지고 있다.
습식 공기청정기는 흡입된 공기를 물에 접촉시켜 공기속의 오염물질을 물에 가라앉히는 방식이다. 즉, 습식 방식은 물을 필터처럼 사용하게 되므로 물의 흡착력에 의해 미세먼지나 박테리아, 바이러스로부터 큰 입자의 오염물까지 물에 흡착하는 성질을 이용하게 되므로 뛰어난 성능을 보인다. 이 방식은 물을 이용하게 되므로 이를 가습기의 기능도 쉽게 갖게 할 수 있지만, 물을 자주 갈아 주어야 하는 번거로움이 있고 냄새를 탈취하는 기능이 없다는 단점을 가지고 있다.
이와 같이 다양한 방식의 종래의 공기청정기는 공기정화를 잘 시키면 탈취가 잘 안되고, 탈취가 잘 되면 공기정화가 잘 안 되는 문제점과, 필터를 자주 청소 또는 교체해주어야 하는 번거로운 문제점 등을 내포하고 있다.
한편, 공개특허공보 제2001-97924호에는 외부공기 인입구와 배출구 및 청정공기공급구가 서로 연통되게 트여진 덕트와; 상기 덕트의 인입구측에 설치되어 그 입구를 선택적으로 밀폐시키는 댐퍼와; 상기 덕트의 인입구측에 설치되어 인입되는 공기의 먼지를 제거하는 여과필터와; 이 여과필터에 의해 1차 여과된 인입공기중 유해성분을 무해성분으로 분해 전환시키는 촉매부재와; 상기 덕트의 배출구 및 청정공기공급구 사이 경계에 설치되어 그 통로를 선택적으로 차단 및 개폐시키는 제어댐퍼를 구비한 촉매연소 공기정화장치가 개시되어 있다.
상기 공기정화장치는 팬을 구동하여 1일 내지 1주일 동안 실내의 유해가스를 덕트 내부로 흡입하여 촉매부재를 통과시킴에 의해 유해가스를 촉매부재의 촉매에 흡착시키고, 댐퍼와 제어댐퍼로 덕트의 인입구와 배출구 및 청정공기공급구를 밀폐시킨 후, 가열히터를 구동시켜서 시스템을 가열시킴에 의해 촉매층을 통과하는 유해가스를 무해가스로 분해시키며, 그 후 댐퍼와 제어댐퍼를 개방하여 정화된 공기 를 실내 또는 실외로 배출하고 있다.
이러한 공기정화장치는 촉매부재의 전단에 독립된 히터를 구비하고 히터를 작동시켜 가열된 열풍을 촉매부재로 공급하여 촉매를 할성화시키는 간접 가열식이므로 반응속도가 느리고 촉매 반응 효율이 낮은 문제가 있다.
또한, 공기정화장치를 작동시에는 미리 1일 내지 1주일 동안 실내의 유해가스를 덕트 내부로 흡입하여 촉매부재의 촉매에 흡착시키고, 댐퍼와 제어댐퍼로 덕트의 인입구와 배출구 및 청정공기공급구를 밀폐시킨 후, 가열히터를 구동시켜서 시스템을 가열시킴에 의해 촉매층을 통과하는 유해가스를 무해가스로 분해시키는 방식이므로 처리시간이 매우 긴 문제가 있다.
더욱이, 종래의 공기정화장치는 히터와 촉매 반응기가 별개로 구성되므로 히터의 용량 제어가 불가능하여 공기 정화와 동시에 난방용으로 적용하기 어려운 구조이다.
상기와 같이 구성된 종래의 공기 청정기는 공기 정화, 살균 및 탈취의 기능 중 한 개만을 수행하게 되므로 복합적으로 정화, 살균 및 탈취를 수행하지 못하는 문제점이 있고 아울러, 실내난방을 수행할 시 별도의 히터를 요구하게 되는 문제점을 내포하고 있다.
또한, 다단 구성으로 정화, 살균 및 탈취를 수행하는 복합식의 경우 장치의 구조가 복잡하고 크며, 가격이 비싼 문제가 있다.
본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 히터와 촉매 반응기를 일체로 형성하여 구조가 간단하고 소형화가 가능하며, 공기 정화, 살균, 탈취 및 난방 기능을 동시에 수행할 수 있는 히터 일체형 촉매 반응기와 그의 제조방법 및 이를 이용한 공기 청정기를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 공기정화기의 히터와 촉매 반응기가 일체로 구성되어 히터가 분리된 열풍 가열식에 비하여 반응속도가 빠르고 촉매 반응 효율이 높은 높아 촉매의 사용량을 줄일 수 있으며, 공기 정화 기능과 난방 기능을 동시에 수행하게 되므로 복수개의 개별 장치를 구입하지 않아도 되므로 원가를 절감시킬 수 있는 복합 기능의 공기 청정기를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 히터와 촉매 반응기가 일체로 구성되므로 히터의 용량 제어가 가능하여 난방용으로 사용시에 온도에 따라 용량을 가감할 수 있는 히터 일체형 촉매 반응기 및 이를 이용한 공기 청정기를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 면상 히터 재료로서 내열성과 비저항이 큰 금속 박판재료를 스트립 형상으로 가공하여 이를 다단으로 적층하거나 코루게이션 성형하여 원통 또는 사각형상으로 제작하며, 이를 면상 히터로 이용하여 히터 표면에 절연층과 촉매를 형성하여 촉매 반응기를 제작함에 의해 제작이 용이하게 이루어질 수 있는 공기 청정기 및 그의 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 발열이 이루어지는 표면적이 넓은 면상발열체 구조의 히터 표면에 촉매를 코팅한 구조이므로 히터 역할과 함께 촉매반응에 필요한 열을 직접 전도방식으로 전달하여 히터와 촉매 담체가 분리된 구조와 비교하여 열 효율을 높일 수 있어 소모 전력을 최소화할 수 있는 공기 청정기를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 금속 박판을 히터 재료로 사용하는 전기 히팅 방식이므로 공해물질을 발생하지 않는 무공해 클린 히터를 구비한 히터 일체형 촉매 반응기 및 이를 이용한 공기 청정기를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 히터와 촉매 반응기가 일체로 구성되어 원통형 사각형 등의 다양한 형상으로 설계할 수 있는 히터 일체형 촉매 반응기 및 이를 이용한 공기 청정기를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 양단부에 공기유입구와 공기유출구를 구비한 하우징과; 상기 하우징 내부에 배치되며 길이방향으로 다수의 중공형 셀을 구비하도록 성형된 기재의 표면에 촉매가 코팅되어 기재에 전원이 인가될 때 발생되는 열에 의해 상기 촉매를 활성화시켜 공기유입구를 통하여 유입되는 피처리 공기에 함유된 유해가스와 유기물을 연소 및 분해시키는 촉매 담체를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터 일체형 촉매 반응기를 제공한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 양단부에 공기유입구와 공기유출구를 구비한 메인 하우징과; 상기 공기유입구에 배치되어 처리될 공기를 메인 하우징 내부로 유입하는 블로워와; 상기 메인 하우징 내부의 블로워 후단에 배치되며 길이방향으로 다수의 중공형 셀을 구비하도록 성형된 기재의 표면에 촉매가 코팅되어 기재에 전원이 인가될 때 발생되는 열에 의해 상기 촉매를 활성화시켜 유입되는 피처리 공기에 함유된 유해가스와 유기물을 연소 및 분해시키는 촉매 담체를 구비 하는 촉매 반응기와;를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방 기능을 갖는 공기 정화기를 제공한다.
상기 촉매 담체는 내열성 합금 박판으로 이루어지며 전원이 인가될 때 면상 히터로서 작용을 하는 기재와; 상기 기재의 표면에 코팅되어 표면적을 증가시키고 전기 절연성을 갖도록 세라믹으로 이루어지는 베이스 코트와; 상기 베이스 코트의 표면에 코팅되어 산화반응 또는 환원반응을 유도하는 금속 촉매와;를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 베이스 코트에 사용되는 재료는 알루미나(Al2O3), 지르코니아(ZrO3), 세리아(CeO2) 및 티탄니아(TiO2) 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.
또한, 상기 촉매 담체의 다수의 중공형 셀은 파형, 반구형, 허니콤, 삼각형, 사각형 형상 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 촉매는 백금, 코발트, 니켈, 팔라듐, 구리, 망간 및 나노 실버 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 촉매 담체는 평판, 상기 평판을 코루게이션 처리하여 얻어지는 파판, 상기 평판과 파판의 적층체 중 어느 하나를 사용하여 원통형상으로 권취하거나 다단 적층한 구조로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 촉매 담체는 다단으로 적층된 다수의 파판 또는 평판, 상기 평판과 파판의 적층체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
더욱이, 상기 촉매 담체는 파판을 단독으로 사용하여 절연지지체에 파판의 일단을 고정시키고 이를 보빈축으로 이용하여 파판을 권선하고, 이를 하우징에 수 납시킨 것도 가능하다.
상기 히터 일체형 촉매 반응기는, 상기 촉매 담체의 기재 양단부에 각각 연결되어 전원을 인가하기 위한 한쌍의 터미널 단자를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 촉매 담체는 중앙부에 위치한 관 형상의 절연지지체와; 상기 절연지지체의 외주에 다수회 권취되는 파판과; 상기 권취된 파판을 내부에 수용하는 반응기 하우징과;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 메인 하우징은 원통형으로 이루어지며, 상기 공기유입구와 공기유출구는 하우징의 좌측 및 우측에 위치 설정되는 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 메인 하우징은 원통형으로 이루어지며, 상기 공기유입구와 공기유출구는 하우징의 하측 및 상측에 위치 설정되고, 상기 블로워는 메인 하우징의 하측과 다수의 아암을 통하여 연결되는 지지판에 설치되는 것도 가능하다.
또한, 상기 메인 하우징은 일측면이 개방된 육면체로 이루어지며, 상기 촉매 반응기는 메인 하우징에 내장되는 반응기 하우징에 내장될 수 있다.
더욱이, 상기 촉매 담체는 다단으로 적층되어 분할된 다수의 파판 또는 평판, 평판과 파판의 적층체로 구성되어, 사용자가 선택한 히터 용량 설정에 비례하여 분할된 다수의 파판 또는 평판, 평판과 파판의 적층체에 전원 인가를 선택적으로 실시하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 히터 일체형 촉매 반응기의 제조방법은 평판, 파판 또는 평판과 파판의 적층체를 이용하여 스파이럴, 동심원, 허니콤, 다단 적층 구조 중의 하나의 모듈 형태로 성형하는 단계와; 상기 모듈 전체에 촉매지지 및 절연을 위해 베이스 코트를 형성하는 단계와; 상기 베이스 코트가 형성된 모듈에 촉매를 코팅하여 촉매 담체를 형성하는 단계와; 상기 촉매 담체에 히터 전원용 터미널단자를 연결하는 단계와; 상기 터미널단자가 연결된 촉매 담체를 반응기 하우징에 수납하여 고정시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 베이스 코트를 형성하는 단계는 졸?겔 코팅방법, 워시코트(wash coat)방법, 촉매 베이스 코트방법 중의 어느 하나를 적용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 베이스 코트를 형성하는 데 사용되는 물질은 알루미나(Al2O3), 지르코니아(ZrO3), 세리아(CeO2), 티탄니아(TiO2) 중의 어느 하나인 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 촉매 담체에 코팅되는 촉매금속은 백금, 코발트, 니켈, 팔라듐, 구리, 망간 및 나노 실버 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.
상기 베이스 코트를 형성하는 단계와 베이스 코트가 형성된 모듈에 촉매를 코팅하는 단계는 베이스 코트를 형성하기 위한 세라믹 전구체에 금속 촉매를 함께 혼합하여 코팅한 후 소결함에 의해 하나의 공정으로 처리하는 것도 가능하다.
본 발명의 공기 청정기는 히터와 촉매 반응기를 일체로 구성하게 되므로 열풍 가열식에 비하여 반응속도가 빠르고, 구조면에서 소형화가 가능하며, 다양한 구조로 변경 가능한 이점이 있다. 본 발명의 공기 청정기는 온도에 따라 히터의 용량 제어가 가능하고 난방용이 아닐 경우에도 소형화가 가능한 이점을 가지고 있다.
또한, 본 발명에서는 공기 정화, 살균, 탈취 및 난방 기능을 동시에 수행할 수 있어 복수개의 개별 장치를 구입하지 않아도 되므로 원가를 절감시킬 수 있다.
더욱이, 본 발명에서는 면상 히터 재료로서 내열성과 비저항이 큰 금속 박판재료를 스트립 형상으로 가공하여 이를 다단으로 적층하거나 코루게이션 성형하여 원통 또는 사각형상으로 제작하며, 이를 면상 히터로 이용하여 히터 표면에 절연층과 촉매를 형성하여 촉매 반응기를 제작함에 의해 제작이 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명은 발열이 이루어지는 표면적이 넓은 면상발열체 구조의 히터 표면에 촉매를 코팅한 구조이므로 히터 역할과 함께 촉매반응에 필요한 열을 직접 전도방식으로 전달하여 히터와 촉매 담체가 분리된 구조와 비교하여 열효율을 높일 수 있어 소모 전력을 최소화할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 금속 박판을 히터 재료로 사용하는 전기 히팅 방식이므로 공해물질을 발생하지 않는 무공해 클린 히터로서, 히터와 촉매 반응기가 일체로 구성되어 원통형 사각형 등의 다양한 형상으로 설계할 수 있다.
본 발명의 난방 기능을 갖는 공기 청정기 및 그 제조방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제1실시예에 따른 원통형 공기 청정기를 개략적으로 나타낸 사시도 및 길이방향 단면도, 도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 원통형 공기 청정기를 나타낸 사시도, 도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 사각형 공기 청정기를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
본 발명의 공기 청정기는 도 1a, 도 1b 및 도 2에 도시된 바와 같이, 원통형 구조로 이루어질 수 있다.
먼저 도 1a 및 도 1b에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 원통형 구조의 공기 청정기(1)는 수평 타입으로 설계된 것으로, 원통형 하우징(10)의 일측 및 타측에 공기를 유입하기 위한 공기유입부(11)와 청정 공기를 유출하기 위한 공기유출부(12)가 형성되어 있다.
상기 공기유입부(11)는 예를 들어, 공기 청정기(1)로 처리되기 위한 공기를 도입하며 이물질이나 어린이가 함부로 하우징 내부로 손을 집어넣는 것을 방지하기 위한 용도로 메쉬 형상의 필터나 격자 프레임을 사용할 수 있으며, 공기유출부(12)는 공기 청정기(1)에서 다양한 기능의 처리가 이루어진 청정 공기를 배출하기 위한 송풍구로서 격자 형상의 배출구를 갖는 것이 바람직하다.
제1실시예에 따른 공기 청정기(1)는 공기유입부(11)의 후단에 실내의 공기를 유입하기 위한 블로워(20)가 배치되어 있고, 블로워(20)의 후단에 촉매 반응기(30)가 배치되어 있다.
상기 블로워(20)는 중앙부에 배치된 구동모터(M)(21)에 의해 블레이드(22)를 회전시키는 구조이고, 도시되지 않은 지지프레임에 의해 하우징(10)에 지지되어 있다.
상기 촉매 반응기(30)는 도 4a 또는 도 4b, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이 면상 히터 재료로서 내열성과 비저항이 큰 금속 박판재료를 스트립 형상으로 가공하여 얻어진 평판(32)을 다단으로 적층하거나 코루게이션 성형하여 얻어진 파판(33)을 원통 또는 사각형상으로 제작하며, 이를 면상 히터로 이용하여 히터 표면에 절연층과 촉매를 형성하여 제작된 구조로서, 면상 히터가 일체로 내장된 타입의 촉매 반응기가 사용된다.
상기 촉매 반응기의 구조에 대하여는 차후에 상세하게 설명한다.
또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 원통형 구조의 공기 청정기(2)는 도 2에 도시된 바와 같이 수직 타입으로 설계된 것으로, 원통형 하우징(10a)의 하측 및 상측에 공기를 유입하기 위한 공기유입부(11a)와 공기를 유출하기 위한 공기유출부(12a)가 형성되어 있다.
제2실시예에 따른 공기 청정기(2)는 블로워(20)가 하우징(10a)과 다수의 아암(13)을 통하여 연결되는 원형 지지판(10b)에 설치되어 있으며, 원통형 하우징(10a) 내부에 히터 내장형 촉매 반응기(30)가 내장되어 있다.
상기 블로워(20)는 지지판(10b)의 중앙부에 구동모터(M)(21)가 배치되어 있고, 구동모터(21)에 의해 블레이드(22)가 회전되어 이에 의해 실내공기를 공기 청정기(2)의 공기유입부(11a)로 유입시키는 구조를 가지고 있다.
또한, 원통형 하우징(10a)의 상측에는 다수의 연결아암(12c)을 통하여 상부판(12b)이 연결되어 있으며, 촉매 반응기(30)에 의해 처리된 청정 공기는 다수의 연결아암(12c) 사이에 형성된 공기유출구(12a)를 통하여 실내로 배출된다.
한편, 도 3에는 본 발명의 제3실시예에 따른 사각형 구조의 공기 청정기(3)가 도시되어 있다.
제3실시예에 따른 사각형 구조의 공기 청정기(3)는 사각형상의 하우징(110)의 일측에 실내공기를 하우징(110)의 내부로 강제로 유입하기 위한 블로워(120)가 배치되어 있고, 하우징(110)의 내부에 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같은 촉매 반응기(130)가 내장되어 있다.
또한, 제3실시예의 공기 청정기(3)에서는 블로워(120)가 촉매 반응기(130)가 내장되어 있는 하우징(110)의 배면 또는 저면(이 경우, 하우징(110)의 하부면에는 다리가 설치된다)에 배치되고, 청정 공기를 배출하는 공기유출구가 하우징(110)의 상부에 배치되는 것도 가능하다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 제1 내지 제3 실시예의 공기 청정기(1-3)에 사용되는 촉매 반응기(30,130)의 구조 및 제조방법을 이하에 상세하게 설명한다.
먼저, 촉매 반응기(30)는 도 4a에 도시된 바와 같이 반응기 하우징(31) 및 촉매 담체(37)를 포함하며, 상기 촉매 담체(37)에는 내장된 히터에 전원을 공급하기 위한 한쌍의 전원 케이블 또는 전원 와이어(34a,34b)와 터미널 단자(35a,35b)가 연결되어 있다.
촉매 반응기(30)는 도 4a와 같이 바람직하게는 절연재료로 이루어진 원통형상의 반응기 하우징(31) 내부에 평판(32)과 파판(33)을 적층하여 상호 접촉부가 필러메탈을 사용하여 용접된 적층체를 스파이럴 형상으로 권취하거나 또는 동심원상으로 배치된 촉매 담체(37)가 내장된 구조로 구현될 수 있다.
상기한 도 4a에 도시된 실시예는 촉매 담체(37)가 평판(32)과 파판(33)이 적 층된 구조를 사용한 것이나, 도 4b에 도시된 바와 같이 촉매 담체(37a)는 파판(33)만을 단독으로 사용하여 절연지지체(31a)에 파판(33)의 일단을 고정시키고 이를 보빈축으로 이용하여 파판(33)을 권선하고 이를 원통형상의 반응기 하우징(31)에 수납함에 의해 원형으로 구현하거나 사각통 형상의 하우징 내부에 수납함에 의해 사각형상으로 성형할 수 있다.
상기와 같이 평판(32)과 파판(33)의 적층체 또는 파판(33) 단독으로 이루어진 촉매 담체(37,37a)가 반응기 하우징(31)에 수납되면 원통 또는 사각통의 길이 방향으로 유체 이동 통로를 이루는 다수의 중공형 셀(36)을 구비하는 허니콤 구조가 형성된다.
상기 다수의 중공형 셀(36)은 파형, 반구형, 삼각형, 사각형 등의 다양한 형태 중의 하나로 이루어지게 된다.
상기 촉매 담체(37,37a)는 도 5에 도시된 바와 같이 기재(41)의 표면에 촉매(43)가 코팅되는 표면적을 증가시킴과 동시에 기재(41)를 히터로 사용함에 따른 전기 절연성을 갖도록 세라믹 조성으로 이루어진 베이스 코트(42)를 형성한다.
상기 베이스 코트(42)는 불규칙한 요철 형태로 형성되어 촉매(43)가 코팅되는 표면적을 증가시킬 수 있도록 한다. 즉, 베이스 코트(42)가 요철 형태이므로 촉매(43)의 코팅면적이 증가하게 되고, 이에 따라 동일한 면적에서도 정화성능을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 베이스 코트(42)에 사용 가능한 재료로는 예를 들어, 알루미나(Al2O3), 지르코니아(ZrO3), 세리아(CeO2), 티탄니아(TiO2) 등과 같은 세라믹을 형성할 수 있는 것이다.
또한, 상기 기재(41)로 사용 가능한 재료는 예를 들어, 니켈(Ni), 니켈 합금, FeCrAl, Ni을 소정량 함유하는 FeCrAl 합금, Fe-15Cr-5Al 비율로 합성된 페칼로이 합금 또는 Fe-20Cr-5Al-REM(희토류 금속)(여기서, REM(Y, Hf, Zr) 1% 정도 포함) 등의 내열성 재료로 이루어진 금속 박판 등을 사용할 수 있다.
이 경우 상기 기재(41)로는 20~100μm 두께를 갖는 FeCrAl계 내열성 합금박판으로 이루어진 것이 바람직하다.
베이스 코트(42)의 표면에 코팅되는 촉매(43)로는 백금, 코발트, 니켈, 팔라듐, 구리, 망간 및 나노 실버중 적어도 하나를 사용한다. 이 경우, 공기 중에 포함된 어떤 물질을 처리할 것 인가에 따라 백금, 팔라듐 같은 산화 촉매를 사용하거나 백금/로듐, 로듐 같은 환원 촉매를 사용하며, 이를 조합하여 사용하는 것도 가능하다.
상기한 촉매(43)는 촉매 금속의 종류에 따라 예를 들어, 200~600℃의 촉매활성온도에서 카본, 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOx) 등의 유해물질이나 악취가스에 포함된 유기물을 상대적으로 낮은 온도에서 완전 연소시키거나 분해시키도록 유도하는 역할을 한다.
한편, 도 4a에 도시된 본 발명의 촉매 반응기(30)는 촉매 담체(37)를 구성하는 평판(32)과 파판(33)을 히터로서 이용하는 것이므로, 한쌍의 전원 케이블 또는 전원 와이어(34a,34b) 중 하나는 촉매 담체(37)의 중앙부에 위치한 일측단자에 연결하고 다른 하나는 촉매 담체(37)의 외곽에 위치한 타측단자에 연결하여 촉매(43)를 활성화시키기 위한 전원이 인가될 수 있게 한다.
도 4b에 도시된 촉매 반응기(30a)는 도시되지 않은 한쌍의 전원 케이블 또는 전원 와이어를 사용하여 촉매 담체(37a)를 구성하는 파판(33)의 일단 및 타단을 반응기 하우징(31)의 외부로 노출된 터미널 단자(35a,35b)에 연결한다.
본 발명에 따른 촉매 반응기(30a)는 촉매 담체(37,37a)를 구성하는 평판(32) 및 파판(33)의 표면에 절연층 역할을 하는 베이스 코트(42)가 형성되어 있기 때문에 촉매 담체(37,37a)의 기재(41)를 히터로서 이용하기 위하여 전원을 인가할지라도 단락(short-circuit) 현상은 발생되지 않는다.
한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 사각형 구조의 공기 청정기(3)는 사각형상의 하우징(110) 내부에 촉매 반응기(130)를 포함하고 있다.
제3실시예에 사용되는 촉매 반응기(130)는 예를 들어, 촉매 담체를 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이 상단 또는 일측면이 개방된 직육면체 또는 정육면체의 반응기 하우징(31)에 수납함에 의해 구현될 수 있다.
우선, 촉매 담체(37b)가 평판(32) 및 파판(33)의 적층체를 사용하는 경우 도 6a에 도시된 바와 같이 사각형 반응기 하우징(131)의 내부에 다단으로 평판(32) 및 파판(33)의 적층체를 배열하여 구성하고, 적층체의 각단을 직렬 또는 병렬 방식으로 연결하여 양측 단부를 터미널 단자(35a,35b)에 연결하여 구성할 수 있다.
또한, 촉매 담체(37c)가 파판(33)만을 사용하는 경우 도 6b에 도시된 바와 같이 사각형 반응기 하우징(131)의 내부에 다단으로 파판(33)을 배열하여 구성하고, 양측 단부를 터미널 단자(35a,35b)에 연결하여 구성할 수 있다. 이 경우 다단 적층되어 파판(33)과 파판(33) 사이의 상호 접촉되는 접촉점은 필러메탈을 사용하 여 용접되는 것이 바람직하다.
더욱이, 촉매 담체(37d)가 평판(32)만을 사용하는 경우 도 6c에 도시된 바와 같이 사각형 반응기 하우징(131)의 내부에 평판(32)을 다수의 봉 형상 스페이서(38)를 이용하여 다단으로 배열하여 구성하고, 양측 단부를 터미널 단자(35a,35b)에 연결하여 구성할 수 있다.
상기 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 평판(32), 파판(33), 및 평판(32)과 파판(33)의 적층체를 사용하여 촉매 담체(37b-37d)를 구성하는 것을 예시하였으나, 평판(32)을 다수의 스트립 형태로 성형한 후 이를 상호 연결하여 구성할 수 있고, 다른 형태로 변형하는 것도 가능하다.
한편, 도 7은 본 발명에 따른 촉매 반응기의 제조방법을 개략적으로 나타낸 제조 공정도이다.
본 발명의 촉매 반응기(30,30a,130)는 도 7에 도시된 바와 같이, FeCrAl계 내열성 합금박판을 원하는 소정의 폭으로 슬리팅하여 기재(41)로 사용할 수 있는 평판(32)을 준비하는 단계(S1)와; 상기 평판(32)을 코로게이션 성형하여 파판(33)을 얻는 단계(S2)와; 상기 평판(32), 파판(33) 또는 평판(32)과 파판(33)의 적층체를 이용하여 스파이럴(spiral), 동심원, 허니콤(honeycomb), 사각형 구조 중의 하나의 모듈 형태로 성형하는 단계(S3)와; 상기 모듈 전체에 촉매지지 및 절연을 위해 베이스 코트(42)를 예를 들어, 졸?겔 코팅방법, 워시코트(wash coat)방법, 촉매 베이스 코트방법 중의 어느 하나를 적용하여 형성하는 단계(S4)와; 베이스 코트(42)가 형성된 모듈에 촉매(43)를 코팅하여 촉매 담체(37-37d)를 형성하는 단 계(S5)와; 상기 촉매 담체(37-37d)에 히터 전원용 터미널단자(35a,35b)를 연결하는 단계(S6)와; 터미널단자(35a,35b)가 연결된 촉매 담체(37-37d)를 반응기 하우징(31,131)에 수납하여 고정시키는 단계(S7)로 이루어진다.
상기 베이스 코트(42)에 사용 가능한 재료로는 예를 들어, 알루미나(Al2O3), 지르코니아(ZrO3), 세리아(CeO2), 티탄니아(TiO2) 등과 같은 세라믹을 형성할 수 있고, 베이스 코트(42)의 표면에 코팅되는 촉매(43)로는 백금, 코발트, 니켈, 팔라듐, 구리, 망간 및 나노 실버중 적어도 하나를 사용한다. 이 경우, 공기 중에 포함된 어떤 물질을 처리할 것 인가에 따라 백금, 팔라듐 같은 산화 촉매를 사용하거나 백금/로듐, 로듐 같은 환원 촉매를 사용하며, 이를 조합하여 사용하는 것도 가능하다.
상기 베이스 코트(42)를 형성하는 단계(S4)와 베이스 코트(42)가 형성된 모듈에 촉매(43)를 코팅하는 단계(S5)는 필요에 따라 베이스 코트(42)를 형성하기 위한 세라믹 전구체에 금속촉매를 함께 혼합하여 코팅한 후 소결함에 의해 하나의 공정으로 처리하는 것도 가능하다.
상기 실시예에서는 촉매 반응기(30,30a,130)가 반응기 하우징(31,131) 내부에 촉매 담체(37-37d)가 내장된 구조를 예시하였으나, 슬림화를 위하여 공기 청정기(1-3)의 하우징(10,10a)에 직접 내장되는 것도 가능하다.
이제, 상기와 같이 구성된 본 발명의 공기 청정기의 동작에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 공기 청정기(1-3)는 전원이 인가될 때 블로워(20)를 동작시키는 구동모터(21)가 구동하게 된다. 상기 구동모터(21)가 회전 구동하게 되면 블레이드(22), 즉 송풍팬이 회전하게 되면서 실내의 공기를 공기유입부(11)를 통하여 하우징(10,10a) 내부로 유입하게 된다.
또한, 상기 전원은 촉매 반응기(30,30a,130)의 촉매 담체(37-37d)에 인가되면서 평판(32), 파판(33) 또는 평판(32)과 파판(33) 모두의 기재(41)에 인가되므로 기재(41)는 면상 히터로서 작용하여 가열이 이루어지게 된다. 따라서, 기재(41)가 면상 히터로서 발열이 이루어지면서 베이스 코트(42)의 표면에 코팅된 촉매(43)는 활성화가 이루어지게 된다. 즉, 상기 기재(41)로 사용되는 Fe-15Cr-5Al 합금재료는 열선 재료로서 양호한 비저항 특성을 가지고 있어 이를 박막으로 형성한 것 또한 바람직한 면상 히터로서 역할을 할 수 있다.
그 결과, 공기유입부(11)를 통하여 촉매 반응기(30,30a,130)의 촉매 담체(37-37d)에 형성된 다수의 중공형 셀(36)을 통과하는 실내로부터 유입된 공기를 처리하여 공기유입구(12)를 통하여 실내로 배출한다.
이 경우, 촉매 반응기(30,30a,130)에서는 촉매 담체(37-37d)의 표면에 부착되어 있는 촉매(43)의 작용에 의해 촉매 금속의 종류에 따라 예를 들어, 200~600℃의 촉매활성온도에서 카본, 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOx) 등의 유해 물질이나 악취가스에 포함된 유기물을 상대적으로 낮은 온도에서 완전 연소시키거나 분해시키도록 유도하는 역할을 한다.
한편, 본 발명에서는 각종 폐가스가 항상 배출되는 공장 및 공장에 인접해 있는 사무실, 도장시설, 저유소, 주유소, 세탁소, 인쇄소 등 휘발성 유기화합물(VOC)의 냄새가 심하게 발생하는 장소, 음식점, 실내위락업소, 지하놀이장소 등의 담배연기, 냄새, 세균, 먼지 등이 심하게 발생하는 장소, 지하철역, 버스, 기차역대합실, 병원, 학교 등의 악취, 먼지, 세균, 배기가스 등으로 채워진 공공장소, 산업폐기물이나 생활폐기물을 연소시켜 처리하는 도시부근의 소각장 등에 본 발명의 공기 정화기가 설치되는 경우 각종 유해가스, 세균, 악취, 먼지 등을 가리지 않고 연소시킴에 의해 한번에 공기 정화, 살균, 탈취가 동시에 이루어지게 된다.
또한, 본 발명의 공기 정화기(1-3)에서는 촉매 반응기(30,30a,130)의 촉매 담체(37-37d)가 히터 기능을 갖고 있어, 공기유입구(12)를 통하여 실내로 배출되는 정화된 더운 공기는 실내 온도를 높이는데 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 공기 정화기는 히터와 촉매 반응기를 일체로 형성하여 공기 정화, 살균, 탈취뿐 아니라 난방 기능을 겸하면서도 구조가 간단하고 소형화가 가능하다.
더욱이, 본 발명의 공기정화기는 히터와 촉매 반응기가 일체로 구성되어 히터가 분리된 종래의 열풍 가열식에 비하여 반응속도가 빠르고 촉매 담체(37-37d)의 중심과 외곽부분이 균일하게 가열되어 촉매 반응 효율을 극대화시킬 수 있고, 그 결과 고가의 귀금속으로 이루어지는 촉매 금속의 사용량을 줄이는 것이 가능하게 되어 촉매 담체(37-37d)의 제작비용을 절감할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 공기정화기는 공기 정화 기능과 난방 기능을 동시에 수행하게 되므로 복수개의 개별 장치를 구입하지 않아도 되므로 비용을 절감시킬 수 있게 된다. 본 발명에서는 히터와 촉매 반응기가 일체로 구성되므로 히터의 용량 제어가 직접적으로 가능하여 난방용으로 사용시에 온도에 따라 용량을 가감할 수 있다.
즉, 촉매 반응기(30,30a,130)의 촉매 담체(37-37d)를 다수의 개로 분할하여 난방 온도에 따라 선택적으로 구동하거나 또는 발열 온도를 검출하여 설정된 온도로 유지하도록 촉매 담체(37-37d)로 인가되는 전류를 제어함에 의해 달성될 수 있다.
상기 도 6a 내지 도 6c에 도시된 촉매 담체(37b-37d)는 파판(33) 또는 평판(32), 평판(32)과 파판(33)의 적층체가 직렬 접속된 것을 예시하였으나, 다단으로 적층되어 분할된 다수의 파판(33) 또는 평판(32), 평판(32)과 파판(33)의 적층체로 구성한 후, 이를 사용자가 선택한 히터 용량 설정에 비례하여 분할된 다수의 파판(33) 또는 평판(32), 평판(32)과 파판(33)의 적층체에 전원 인가를 선택적으로 실시하는 것이 당업자에게 자명하게 변형 가능하다.
더욱이, 본 발명에서는 촉매 담체(37-37d)로 이용되는 기재(41)를 면상 히터로 이용하여 히터 표면에 절연층으로 사용되는 베이스 코트(42)와 촉매(43)를 형성하여 촉매 반응기(30,30a,130)를 제작함에 의해 히터와 촉매 담체를 별도로 제작한 후 조립하는 종래 기술과 비교할 때 양호한 조립 생산성을 갖게 된다.
또한, 본 발명의 촉매 담체(37-37d)는 발열이 이루어지는 표면적이 넓은 면상 히터, 즉 기재(41)의 표면에 촉매(43)를 코팅한 구조이므로 히터 역할과 함께 촉매반응에 필요한 열을 직접 전도방식으로 전달하여 히터와 촉매 담체가 분리된 종래 구조와 비교하여 열효율을 높일 수 있어 소모 전력을 최소화할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 공기 정화기는 금속 박판을 히터 재료로 사용하는 전기 히팅 방식이므로 실질적으로 공해물질을 발생하지 않는 무공해 클린 히터로서 작용을 한다.
본 발명의 공기 청정기는 실내, 공공장소, 산업시설 등에 설치되어 공기를 정화, 살균, 탈취시키는 공기 청정 분야는 물론 실내의 온도를 소정 온도로 유지시킬 수 있는 난방 분야에도 널리 적용할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 원통형 공기 청정기를 개략적으로 나타낸 사시도 및 길이방향 단면도,
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 원통형 공기 청정기를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 사각형 공기 청정기를 개략적으로 나타낸 사시도,
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명에 따른 원통형 공기 청정기에 사용되는 촉매 반응기의 구조를 나타낸 개략 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 촉매 반응기의 단면 구조를 나타낸 개략 구성도,
도 6a 내지 도 6c는 각각 본 발명에 따른 사각형 공기 청정기에 사용되는 촉매 반응기의 구조를 나타낸 개략 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 촉매 반응기의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
1-3: 공기 청정기 10,10a,110: 하우징
10b: 지지판 11,11a: 공기유입구
12,12a: 공기유출구 12b: 상부판
12c: 연결아암 13: 아암
20,120: 블로워 21: 구동모터
22: 블레이드 30,30a,130: 촉매 반응기
31,131: 반응기 하우징 32: 평판
33: 파판 34a,34b: 전원케이블
35a,35b: 터미널 단자 36: 중공형 셀
37-37d: 촉매 반응기 38: 스페이서
31a: 절연지지체 41: 기재
42: 베이스 코트 43: 촉매

Claims (23)

  1. 양단부에 공기유입구와 공기유출구를 구비한 하우징과;
    상기 하우징 내부에 배치되며 길이방향으로 다수의 중공형 셀을 구비하도록 성형된 기재의 표면에 촉매가 코팅되어 기재에 전원이 인가될 때 발생되는 열에 의해 상기 촉매를 활성화시켜 공기유입구를 통하여 유입되는 피처리 공기에 함유된 유해가스와 유기물을 연소 및 분해시키는 촉매 담체를 포함하고,
    상기 촉매 담체는 내열성 합금 박판으로 이루어지며 전원이 인가될 때 면상 히터로서 작용을 하는 기재와;
    상기 기재의 표면에 코팅되고 전기 절연성을 갖도록 세라믹으로 이루어지는 베이스 코트와; 및
    상기 베이스 코트의 표면에 코팅되어 산화반응 또는 환원반응을 유도하는 금속 촉매를 포함하며,
    상기 베이스 코트는 금속 촉매의 코팅 면적을 증대시킬 수 있도록 표면이 요철 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 히터 일체형 촉매 반응기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 코트에 사용되는 재료는 알루미나(Al2O3), 지르코니아(ZrO3), 세리아(CeO2) 및 티탄니아(TiO2) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 히터 일체형 촉매 반응기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 촉매 담체의 다수의 중공형 셀은 파형, 반구형, 허니콤, 삼각형, 사각형 형상 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 촉매는 백금, 코발트, 니켈, 팔라듐, 구리, 망간 및 나노 실버 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 히터 일체형 촉매 반응기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 촉매 담체는 평판, 상기 평판을 코루게이션 처리하여 얻어지는 파판, 상기 평판과 파판의 적층체 중 어느 하나를 사용하여 원통형상으로 권취하거나 다단 적층한 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 히터 일체형 촉매 반응기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 촉매 담체는 다단으로 적층된 다수의 파판 또는 평판, 상기 평판과 파판의 적층체 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 히터 일체형 촉매 반응기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 촉매 담체는 파판을 단독으로 사용하여 절연지지체에 파판의 일단을 고정시키고 이를 보빈축으로 이용하여 파판을 권선하고, 이를 하우징에 수납시킨 것을 특징으로 하는 히터 일체형 촉매 반응기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 촉매 담체의 기재 양단부에 각각 연결되어 전원을 인가하기 위한 한 쌍의 터미널 단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히터 일체형 촉매 반응기.
  9. 양단부에 공기유입구와 공기유출구를 구비한 메인 하우징과;
    상기 공기유입구에 배치되어 처리될 공기를 메인 하우징 내부로 유입하는 블로워와;
    상기 메인 하우징 내부의 블로워 후단에 배치되며 길이방향으로 다수의 중공형 셀을 구비하도록 성형된 기재의 표면에 촉매가 코팅되어 기재에 전원이 인가될 때 발생되는 열에 의해 상기 촉매를 활성화시켜 유입되는 피처리 공기에 함유된 유해가스와 유기물을 연소 및 분해시키는 촉매 담체를 구비하는 촉매 반응기를 포함하고,
    상기 촉매 담체는 내열성 합금 박판으로 이루어지며 전원이 인가될 때 면상 히터로서 작용을 하는 기재와;
    상기 기재의 표면에 코팅되고 전기 절연성을 갖도록 세라믹으로 이루어지는 베이스 코트와; 및
    상기 베이스 코트의 표면에 코팅되어 산화반응 또는 환원반응을 유도하는 금속 촉매를 포함하며,
    상기 베이스 코트는 금속 촉매의 코팅 면적을 증대시킬 수 있도록 표면이 요철 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 히터 난방 기능을 갖는 공기 정화기.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서, 상기 촉매 담체의 다수의 중공형 셀은 파형, 반구형, 허니콤, 삼각형, 사각형 형상 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 촉매는 백금, 코발트, 니켈, 팔라듐, 구리, 망간 및 나노 실버 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 난방 기능을 갖는 공기 정화기.
  12. 제9항에 있어서, 상기 촉매 담체는 평판, 상기 평판을 코루게이션 처리하여 얻어지는 파판, 상기 평판과 파판의 적층체 중 어느 하나를 사용하여 원통형상으로 권취하거나 다단 적층한 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 난방 기능을 갖는 공기 정화기.
  13. 제9항에 있어서, 상기 촉매 담체는
    중앙부에 위치한 관 형상의 절연지지체와;
    상기 절연지지체의 외주에 다수회 권취되는 파판과;
    상기 권취된 파판을 내부에 수용하는 반응기 하우징과;를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방 기능을 갖는 공기 정화기.
  14. 제9항에 있어서, 상기 촉매 담체의 기재 양단부에 각각 연결되어 전원을 인가하기 위한 한쌍의 전원 케이블과 한쌍의 터미널 단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방 기능을 갖는 공기 정화기.
  15. 제9항에 있어서, 상기 메인 하우징은 원통형으로 이루어지며, 상기 공기유입구와 공기유출구는 하우징의 좌측 및 우측에 위치 설정되는 것을 특징으로 하는 난방 기능을 갖는 공기 정화기.
  16. 제9항에 있어서, 상기 메인 하우징은 원통형으로 이루어지며, 상기 공기유입구와 공기유출구는 하우징의 하측 및 상측에 위치 설정되고, 상기 블로워는 메인 하우징의 하측과 다수의 아암을 통하여 연결되는 지지판에 설치되는 것을 특징으로 하는 난방 기능을 갖는 공기 정화기.
  17. 제9항에 있어서, 상기 메인 하우징은 일측면이 개방된 육면체로 이루어지며, 상기 촉매 반응기는 메인 하우징에 내장되는 반응기 하우징에 내장되는 것을 특징으로 하는 난방 기능을 갖는 공기 정화기.
  18. 제9항에 있어서, 상기 촉매 담체는 다단으로 적층되어 분할된 다수의 파판 또는 평판, 평판과 파판의 적층체로 구성되어, 사용자가 선택한 히터 용량 설정에 비례하여 분할된 다수의 파판 또는 평판, 평판과 파판의 적층체에 전원 인가를 선택적으로 실시하는 것을 특징으로 하는 난방 기능을 갖는 공기 정화기.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
KR1020090090845A 2009-09-25 2009-09-25 히터 일체형 촉매 반응기와 그의 제조방법 및 이를 이용한 난방 기능을 갖는 공기 청정기 KR101134648B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090090845A KR101134648B1 (ko) 2009-09-25 2009-09-25 히터 일체형 촉매 반응기와 그의 제조방법 및 이를 이용한 난방 기능을 갖는 공기 청정기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090090845A KR101134648B1 (ko) 2009-09-25 2009-09-25 히터 일체형 촉매 반응기와 그의 제조방법 및 이를 이용한 난방 기능을 갖는 공기 청정기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110033375A KR20110033375A (ko) 2011-03-31
KR101134648B1 true KR101134648B1 (ko) 2012-04-09

Family

ID=43937781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090090845A KR101134648B1 (ko) 2009-09-25 2009-09-25 히터 일체형 촉매 반응기와 그의 제조방법 및 이를 이용한 난방 기능을 갖는 공기 청정기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101134648B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210017903A (ko) 2019-08-09 2021-02-17 한국에너지기술연구원 에너지 절약형 촉매반응기 및 촉매반응방법
DE102019129322A1 (de) * 2019-10-30 2021-05-06 Faurecia Emissions Control Technologies, Germany Gmbh Elektrische Gasströmungsheizung und Fahrzeug
WO2024085317A1 (ko) * 2022-10-18 2024-04-25 주식회사 아모그린텍 다공성 금속 구조체

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101631251B1 (ko) * 2013-05-08 2016-06-16 주식회사 아모그린텍 공기 청정 기능이 구비된 온풍기
KR20170094936A (ko) * 2016-02-12 2017-08-22 주식회사 리크릭스 공기 정화 모듈 및 이를 구비하는 저온 저장 장치
CN108479386B (zh) * 2018-05-31 2023-12-19 深圳市中金岭南科技有限公司 一种选择性加热催化处理废气的装置和处理方法
KR102118135B1 (ko) * 2019-07-16 2020-06-02 주식회사 국일인토트 촉매 반응 장치
KR20220022336A (ko) * 2020-08-18 2022-02-25 에스케이온 주식회사 양극 활물질용 전구체, 양극 활물질, 리튬 이차 전지 및 이의 제조 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5519191A (en) * 1992-10-30 1996-05-21 Corning Incorporated Fluid heater utilizing laminar heating element having conductive layer bonded to flexible ceramic foil substrate
KR0138712B1 (ko) * 1994-09-15 1998-04-27 구자홍 공기정화기의 탈취 필터
JPH10246512A (ja) * 1997-03-05 1998-09-14 Matsushita Refrig Co Ltd 脱臭機能付温風暖房機
KR100712309B1 (ko) 2005-05-24 2007-04-27 일진전기 주식회사 촉매코팅된 전기히터를 사용한 차량용 배기가스 정화장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5519191A (en) * 1992-10-30 1996-05-21 Corning Incorporated Fluid heater utilizing laminar heating element having conductive layer bonded to flexible ceramic foil substrate
KR0138712B1 (ko) * 1994-09-15 1998-04-27 구자홍 공기정화기의 탈취 필터
JPH10246512A (ja) * 1997-03-05 1998-09-14 Matsushita Refrig Co Ltd 脱臭機能付温風暖房機
KR100712309B1 (ko) 2005-05-24 2007-04-27 일진전기 주식회사 촉매코팅된 전기히터를 사용한 차량용 배기가스 정화장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210017903A (ko) 2019-08-09 2021-02-17 한국에너지기술연구원 에너지 절약형 촉매반응기 및 촉매반응방법
DE102019129322A1 (de) * 2019-10-30 2021-05-06 Faurecia Emissions Control Technologies, Germany Gmbh Elektrische Gasströmungsheizung und Fahrzeug
US11834976B2 (en) 2019-10-30 2023-12-05 Faurecia Emissions Control Technologies, Germany Gmbh Electric gas flow heater and vehicle
WO2024085317A1 (ko) * 2022-10-18 2024-04-25 주식회사 아모그린텍 다공성 금속 구조체

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110033375A (ko) 2011-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101134648B1 (ko) 히터 일체형 촉매 반응기와 그의 제조방법 및 이를 이용한 난방 기능을 갖는 공기 청정기
US20090010801A1 (en) Air cleaner
KR102027031B1 (ko) 자외선 광촉매를 이용한 공기 정화 유닛 및 그를 포함하는 공기 정화 장치
WO2005075000A1 (en) Reactor unit for air-purifying and air purifier comprising the same
CN105311954A (zh) 多个等离子体驱动的催化剂反应器
CN101799203B (zh) 空调***等离子体纳米光催化空气净化消毒装置
KR101631251B1 (ko) 공기 청정 기능이 구비된 온풍기
JP2008055404A (ja) 空気処理装置
KR101680887B1 (ko) 공기 청정기
JP2002263175A (ja) 空気浄化装置
US20230119625A1 (en) Air purifiers including a plasma reactor capable of producing one or more reaction products from ambient air
KR100881862B1 (ko) 공기정화용 반응 유니트 및 이를 이용한 공기정화기
CN202896239U (zh) 车载空气净化器
CN203810521U (zh) 有空气净化功能的电取暖器
JP2002306587A (ja) 空気浄化装置および空気浄化フィルタ
JP6373035B2 (ja) ガス処理装置
CN212179088U (zh) 一种空气净化器
CN211400119U (zh) 一种新型空气净化器
CN212081481U (zh) 一种空气净化装置
CN211400120U (zh) 一种新型空气净化***
JP2002177373A (ja) 空気浄化装置
JP2003135582A (ja) 空気浄化装置
KR100502838B1 (ko) 광촉매 필터 및 흡착성 광촉매 필터를 이용한 공기정화장치 및 그 용도
JP2000217897A (ja) 空気浄化材およびこれを用いた空気浄化装置
JP2004181301A (ja) 触媒ハニカムおよび空気清浄機

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160404

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170314

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190319

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200312

Year of fee payment: 9