CN114576782A - 热催化装置以及具有其的家用电器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种热催化装置以及具有其的家用电器，涉及空气净化领域。其中，一种热催化装置包括：加热芯；以及至少一个散热件，所述散热件与所述加热芯连接，且所述散热件至少部分表面具有催化剂层。本发明将催化剂层集成于散热件上，缩小了热催化模块的体积，利于将热催化模块使用于家用电器内。

Description

热催化装置以及具有其的家用电器
技术领域
本发明涉及空气净化领域，特别涉及一种热催化装置以及具有其的家用电器。
背景技术
热催化法可将VOCs分解成二氧化碳和水，被认为是理想净化VOCs方法。相关技术中，热催化装置体积较大，无法使用于家用电器中。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种热催化装置以及具有其的家用电器，旨在解决现有技术中热催化装置体积较大的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出的一种热催化装置，包括：
加热芯；以及
至少一个散热件，所述散热件与所述加热芯连接，且所述散热件至少部分表面具有催化剂层。
可选的，所述散热件包括：
至少两个插片，至少两个所述插片沿远离所述加热芯的方向彼此间隔设置；
多个散热片，多个所述散热片的一部分散热片设置于插片与所述加热芯之间，另一部分散热片设置于相邻所述插片之间，且相邻散热片之间依次首尾连接；
其中，相邻所述散热片之间限定出散热风道。
可选的，所述加热芯包括相对设置的第一加热面与第二加热面；
多个所述散热件包括：
第一散热件，所述第一散热件设置于所述第一加热面背离所述第二加热面的一侧；以及
第二散热件，所述第二散热件设置于所述第二加热面背离所述第一加热面的一侧；
其中，所述第二散热件与所述第一散热件对称设置。
可选的，所述第一散热件与所述第二散热件中的至少一者与所述加热芯平行设置。
可选的，所述散热件包括相对设置的第一散热面与第二散热面；
所述催化剂层设置于所述第一散热面与所述第二散热面中的至少一者。
可选的，所述加热芯设置为陶瓷PTC发热片。
可选的，所述催化剂层包括催化剂与粘接剂；
其中，所述催化剂包括具有贵金属的稀土、活性炭、分子筛与TiO2中至少一种，或者所述催化剂包括过渡金属氧化物或者过渡金属复合氧化物中的至少一种；
所述粘接剂包括硅胶或者丙烯酸树脂。
可选的，所述粘接剂的含量相对于所述催化剂的含量为1％～10％。
第二方面，本发明还提供了一种家用电器，包括：
壳体，所述壳体具有进风口与出风口，所述壳体还具有连通所述进风口与所述出风口的风道；以及
上述的热催化装置，所述热催化装置设置于所述风道内。
可选的，所述家用电器为空调器；
其中，所述空调器包括所述进风口、所述出风口与所述风道；
所述家用电器还包括：
气体检测组件，所述气体检测组件设置于所述进风口处，用于检测空气中的VOCs和甲醛的浓度；
控制器，所述控制器分别与所述气体检测组件和所述热催化装置连接，所述控制器用于接收所述气体检测组件发送的空气中的VOCs和甲醛的浓度，并在所述VOCs的浓度大于或者等于第一预设阈值时，控制所述热催化装置以第一预设温度运行，或者在所述VOCs的浓度小于所述第一预设阈值，且所述甲醛浓度大于或等于第二预设阈值时，控制所述热催化装置以第二预设温度运行。
本发明技术方案通过采用将催化剂通过催化剂层设置于散热件的至少部分表面，使得在散热片吸收热量后将热量传递至流经散热件的空气时，通过催化剂层加快甲醛与VOCs等空气污染物的分解效率，从而将热催化装置中的加热与催化两个模块集成于一个部件上，可以将热催化装置安装至家用电器内部等较小的空间内，提高热催化装置的使用范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明热催化装置一实施例的结构示意图；
图2为本发明热催化装置另一实施例的结构示意图；
图3为本发明热催化装置一实施例的催化剂层结构示意图；
图4为本发明空调器一实施例的结构示意图；
图5为本发明空调器一实施例的控制框图。
附图标号说明：
Figure BDA0002809196470000031
Figure BDA0002809196470000041
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明实施例中，提供了一种热催化装置1000。参阅图1，图1为本发明实施例的结构示意图。该热催化装置1000用于加热后将VOCs和甲醛分解成二氧化碳和水，且还通过催化剂加快和甲醛VOCs的化学反应，从而降低空气中的VOCs和甲醛的浓度。
本实施例中，热催化装置1000包括：加热芯100以及至少一个散热件200，散热件200与加热芯100连接，且散热件200的至少部分表面具有催化剂层230。
其中，加热芯100用于加热燃烧VOCs。例如，加热芯100可以是燃气催化无焰红外辐射加热器，或者降低热催化装置1000的体积，加热芯100还可以是陶瓷PTC(PositiveTemperature Coefficient，正温度系数)发热片。至少一个散热件200均与加热芯100连接。且散热件200包括散热件与催化剂层230。
例如，参阅图2，每个散热件200上设有与加热芯100的结构适配的安装槽，加热芯100插装于多个散热片210的安装槽内，使得多个散热件均与加热芯100连接。散热件200的主体部分位于加热芯100的侧方。散热件200用于吸收加热芯100发出的热量，并将热量散发到周围空气中。散热件200吸收热量后提高了通过热催化装置1000的空气的温度，从而提高了热催化装置1000附近空气的温度，扩大了升温空气的范围。
或者，参阅图1，散热件200包括多个插片220与多个散热片210，多个插片220沿远离加热芯100的方向彼此间隔设置。多个散热片210的一部分设置于插片220与加热芯100之间，另一部分设置于相邻插片220之间，且相邻散热片210之间依次首尾连接。其中，相邻散热片210之间限定出散热风道。散热片210的至少部分表面覆盖有催化剂层230。本实施例中，空气从相邻散热片210之间的间隙流过，从而被散热片210加热。
本实施例中，散热件的至少部分表面上覆盖有催化剂层230，催化剂层230上包括有催化剂成分，用于加快甲醛、VOCs以及臭氧等气体污染物的分解效率。
容易理解的，相关技术中，热催化装置1000包括加热模块与催化模块，且在空气流动方向上，加热模块位于催化模块的上游。由于加热模块与催化模块分开设置，增加了热催化装置1000的尺寸，导致热催化装置1000难以在空调器2000等设备上使用。
本实施例中，将催化剂通过催化剂层230设置于散热件200的至少部分表面，使得在散热片210吸收热量后将热量传递至流经散热件200的空气时，通过催化剂层230加快甲醛与VOCs等空气污染物的分解效率，从而将热催化装置1000中的加热与催化两个模块集成于一个部件上，可以将热催化装置1000安装至家用电器内部等较小的空间内，提高热催化装置1000的使用范围。
在一些实施例中，加热芯100包括相对设置的第一加热面与第二加热面。
此时，多个散热件200包括：第一散热件200a与第二散热件。
第一散热件200a设置于第一加热面背离第二加热面的一侧；第二散热件设置于第二加热面背离第一加热面的一侧。其中，第二散热件200b与第一散热件200a对称设置。
具体而言，加热芯100可设置为片状或者长条状，此时，加热芯100具有相对设置的第一加热面和第二加热面。同时散热件200包括与第一加热面相对的第一散热件200a，以及与第二加热面相对的第二散热件200b，且两者对称设置，从而在加热芯100的左右两侧增加了散热面积，提高了风量，进而提高了分解甲醛与VOCs等空气污染物的效率。
进一步的，在一些实施例中，为了缩小热催化装置1000的体积，第一散热件200a与第二散热件200b中的至少一者与加热芯100平行设置。例如，第一散热件200a与第二散热件200b均与加热芯100平行设置。
在一些实施例中，参阅图3，散热件200包括相对设置的第一散热面与第二散热面；催化剂层230设置于第一散热面与第二散热面中的至少一者。
参阅图3，第一散热面与第二散热面设置于散热片210的相对的两面上，从而扩大催化剂层230与空气的接触面积，提高甲醛与VOCs等空气污染物的分解效率。
在一些实施例中催化剂层230包括催化剂与粘接剂。
其中，催化剂包括具有贵金属的稀土、活性炭、分子筛与TiO2中至少一种，或者催化剂包括过渡金属氧化物或者过渡金属复合氧化物中的至少一种。粘接剂包括硅胶或者丙烯酸树脂。
本实施例中，可首先通过酸处理或者打砂处理来将散热片210的表面进行粗糙化处理，将催化剂浆料、粘结剂以及水混合后，通过喷涂或者浸涂的手段将催化剂负载在散热片210表面，烘干后即获得了具有催化剂层230的散热片210。可选的，粘接剂的含量相对于催化剂的含量为1％～10％。
此外，本发明实施例还提供了一种家用电器2000，包括：
壳体，壳体具有进风口2001与出风口，壳体还具有连通进风口2001与出风口的风道；以及，
上述的热催化装置1000，热催化装置1000设置于风道内。
本实施例中，该热催化装置1000的具体结构参照上述实施例，由于本家用电器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
其中，家用电器可以是空调器2000、新风机或者空气净化器等设备。
例如，在一实施例中，家用电器为空调器2000。
参阅图5，其中，空调器2000包括进风口2001、出风口与风道。
空调器2000还包括：
气体检测组件3000，气体检测组件3000设置于进风口2001处，用于检测空气中的VOCs和甲醛的浓度；以及，
控制器4000，控制器4000分别与气体检测组件3000和热催化装置1000连接，控制器4000用于接收气体检测组件3000发送的空气中的VOCs和甲醛的浓度，并在VOCs的浓度大于或者等于第一预设阈值时，控制热催化装置1000以第一预设温度运行，或者在VOCs的浓度小于第一预设阈值，且甲醛浓度大于或等于第二预设阈值时，控制热催化装置1000以第二预设温度运行。
本实施例中，参阅图4，热催化装置1000可设置于机壳内，例如，热催化装置1000位于进风口2001与空调器2000的换热器之间。或者，热催化装置1000还可以位于空调器2000的进风口2001处，甚至于热催化装置1000还可位于空调器2000的换热器与出风口之间。气体检测组件3000可以是相应的甲醛以及VOCs传感器。该气体检测组件3000可设置于空调室内机的进风口2001处。
例如第一预设阈值可以0.5mg/m3，第二预设阈值可以是0.1mg/m3。在一具体实施例中，当气体检测组件3000检测到VOCs浓度C1大于0.5mg/m3时，启动热催化装置1000以200℃开始运行。当气体检测组件3000检测到VOCs的浓度C1小于0.5mg/m3，甲醛浓度C2大于0.1mg/m3时，启动热催化装置1000以100℃开始运行。当气体检测组件3000检测到VOCs的浓度C1小于0.5mg/m3，甲醛浓度C2小于0.1mg/m3时，热催化装置1000不启动或关闭。
本实施例中，空调器2000可根据空气中VOCs和甲醛的浓度，自动启动热催化装置1000，并根据空气中VOCs和甲醛的浓度的不同以不同的温度运行，以节省能耗。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种热催化装置，其特征在于，包括：
加热芯；以及
至少一个散热件，所述散热件与所述加热芯连接，且所述散热件至少部分表面具有催化剂层。
2.根据权利要求1所述的热催化装置，其特征在于，所述散热件包括：
至少两个插片，至少两个所述插片沿远离所述加热芯的方向彼此间隔设置；
多个散热片，多个所述散热片的一部分散热片设置于插片与所述加热芯之间，另一部分散热片设置于相邻所述插片之间，且相邻散热片之间依次首尾连接；
其中，相邻所述散热片之间限定出散热风道。
3.根据权利要求1所述的热催化装置，其特征在于，所述加热芯包括相对设置的第一加热面与第二加热面；
多个所述散热件包括：
第一散热件，所述第一散热件设置于所述第一加热面背离所述第二加热面的一侧；以及
第二散热件，所述第二散热件设置于所述第二加热面背离所述第一加热面的一侧；
其中，所述第二散热件与所述第一散热件对称设置。
4.根据权利要求3所述的热催化装置，其特征在于，所述第一散热件与所述第二散热件中的至少一者与所述加热芯平行设置。
5.根据权利要求1所述的热催化装置，其特征在于，所述散热件包括相对设置的第一散热面与第二散热面；
所述催化剂层设置于所述第一散热面与所述第二散热面中的至少一者。
6.根据权利要求2所述的热催化装置，其特征在于，所述加热芯设置为陶瓷PTC发热片。
7.根据权利要求1至6任一项所述的热催化装置，其特征在于，所述催化剂层包括催化剂与粘接剂；
其中，所述催化剂包括具有贵金属的稀土、活性炭、分子筛与TiO2中至少一种，或者所述催化剂包括过渡金属氧化物或者过渡金属复合氧化物中的至少一种；
所述粘接剂包括硅胶或者丙烯酸树脂。
8.根据权利要求7所述的热催化装置，其特征在于，所述粘接剂的含量相对于所述催化剂的含量为1％～10％。
9.一种家用电器，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体具有进风口与出风口，所述壳体还具有连通所述进风口与所述出风口的风道；以及
如权利要求1至8任一项所述的热催化装置，所述热催化装置设置于所述风道内。
10.根据权利要求9所述的家用电器，其特征在于，所述家用电器为空调器；
其中，所述空调器具有所述进风口、所述出风口与所述风道；
所述家用电器还包括：
气体检测组件，所述气体检测组件设置于所述进风口处，用于检测空气中的VOCs和甲醛的浓度；
控制器，所述控制器分别与所述气体检测组件和所述热催化装置连接，所述控制器用于接收所述气体检测组件发送的空气中的VOCs和甲醛的浓度，并在所述VOCs的浓度大于或者等于第一预设阈值时，控制所述热催化装置以第一预设温度运行，或者在所述VOCs的浓度小于所述第一预设阈值，且所述甲醛浓度大于或等于第二预设阈值时，控制所述热催化装置以第二预设温度运行。
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