一种具有催化涂层的电加热装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及电器类技术领域，具体地，设及一种具有催化涂层的电加热装置。
【背景技术】
[0002] 空调器、空气净化器等家用电器已逐步成为最常用的空气品质调节电器，一方面， 空气品质调节电器内装的电加热装置在气溫较低时可W实现空气溫度的调高，从而提升用 户体验；另一方面，一般采用催化氧化的方法，即在催化剂作用下，可W将空气中的气态污 染物转化为无毒无害的二氧化碳和水，实现空气净化。然而，对于一些高沸点、结构复杂的 气态污染物，如苯系物（二甲苯、甲苯、苯）、多环芳控等，催化氧化的方法在常溫下很难实 现，往往需要通过提高溫度来促进其降解转化过程，因此在常溫下去除上述气态污染物是 一大技术难题。
[0003] 为了解决运一技术难题，现有的方法是将催化剂负载固定在空气品质调节电器的 发热组件上，形成由催化剂负载层和发热组件（2)构成的电加热装置，利用电加热装置释 放的热，提升催化剂的溫度，当含有气态污染物的气流通过前述负载固定在空气品质调节 电器的电加热装置上的催化剂时，在热W及催化剂的作用下被降解为水和二氧化碳等无害 物质，同时实现气流溫度的升高。然而，在现有的空气品质调节电器产品中，在高低溫频繁 交替、湿度差异变化大、产品中的机械振动W及大风量过风等实际情况因素作用下，往往会 使得催化剂负载层的催化剂催化活性较低、催化剂负载层容易从电加热装置剥离脱落，从 而导致催化剂负载层的使用寿命有限，严重制约着催化剂涂覆技术的发展和相应产品的实 用化。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的是为了克服现有技术的上述缺陷，提供一种具有催化涂层的电 加热装置。本实用新型的电加热装置的催化涂层兼具高结合强度和高催化活性的特性，在 恶劣工况下仍能够长期运行，使用寿命得到明显延长。 阳〇化]本实用新型的发明人在长期的研究实践中，经过理论分析和实验验证获得如下认 知：在将催化剂负载固定在空气品质调节电器的电加热装置上时，催化剂与电加热装置之 间的结合强度是影响空气品质调节电器（尤其是空气品质调节电器的催化剂负载层）在恶 劣工况（如高低溫频繁交替、湿度差异变化大、机械振动W及大风量过风等情况）下能否长 期无故障运行的重要因素，因此，在设计电加热装置时需要求催化剂与空气品质调节电器 的电加热装置之间的负载粘结具有一定的致密度和结合强度。同时，为了保证气态污染物 与催化剂之间充分接触，提高表面接触程度和催化剂的催化活性，负载固定的催化剂还要 具有一定的厚度和疏松度。进一步地，本实用新型的发明人在研究中意外发现，在内部具有 空腔结构的绝缘导热组件的外表面上设置催化涂层，并将发热组件设置在绝缘导热组件的 空腔内，由此得到的包括发热组件、内部具有空腔结构的绝缘导热组件和催化涂层的电加 热装置，其催化涂层兼具高结合强度和高催化活性的特性，在恶劣工况下仍能够长期运行， 使用寿命得到明显延长。
[0006] 因此，为了实现上述目的，本实用新型提供了一种具有催化涂层的电加热装置， 所述电加热装置包括发热组件、内部具有空腔结构的绝缘导热组件和催化涂层，所述发热 组件设置在所述绝缘导热组件的空腔内，所述催化涂层设置在所述绝缘导热组件的外表面 上。
[0007] 优选地，所述发热组件为电加热丝组件、PTC加热组件或红外福射加热组件。
[0008] 优选地，所述电加热丝组件为化-化-A1电阻丝，所述PTC加热组件为PTC加热片， 所述红外福射加热组件为红外加热板。
[0009] 优选地，所述发热组件为直线形或者螺旋形，所述发热组件的外径或者螺旋外径 小于所述绝缘导热组件的空腔内径。
[0010] 优选地，所述绝缘导热组件的材料为氧化物陶瓷材料。
[0011] 优选地，所述绝缘导热组件为管状。
[0012] 优选地，所述催化涂层包括致密结构层和疏松结构层，且致密结构层与所述绝缘 导热组件的外表面结合。
[0013] 优选地，所述催化涂层为由致密结构层向疏松结构层过渡的梯度涂层。
[0014] 优选地，所述催化涂层的厚度为1-1000ym。
[0015] 优选地，所述催化涂层的厚度为500-700ym。
[0016] 本实用新型的具有催化涂层的电加热装置，其催化涂层兼具高结合强度和高催化 活性的特性，在恶劣工况（如高低溫频繁交替、湿度差异变化大、机械振动W及大风量过风 等情况）下仍能够长期运行，无剥落现象，使用寿命得到明显延长。另外，将发热组件设置 在内部具有空腔结构的绝缘导热组件的空腔内，绝缘导热组件在起催化载体作用的同时还 具有绝缘保护作用，使得空气品质调节电器使用安全，操作方便。根据本实用新型的一种的 优选的实施方式，通过特定的脉冲快速升降溫的通电加热方式，使得形成在绝缘导热组件 外表面上的催化涂层为由致密结构层向疏松结构层过渡的梯度涂层，且致密结构层与绝缘 导热组件的外表面结合，其中，致密结构层保证催化涂层与绝缘导热组件之间具有高的结 合强度，疏松结构层保证催化涂层与气流中的气态污染物充分接触，增强传质、传热过程， 有助于提高催化剂的催化活性。
[0017] 本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予W详细说明。
【附图说明】
[0018] 图1是本实用新型的具有催化涂层的电加热装置的结构示意图。
[0019] 图2是本实用新型的一种优选实施方式的电加热装置的催化涂层的结构示意图。
[0020] 附图标记说明
[0021] 1为绝缘导热组件；2为发热组件；3为催化涂层；31为致密结构层； 阳02引 32为疏松结构层；D1为内径；D2为螺旋外径。
【具体实施方式】
[0023] W下结合附图1-2对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是， 此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0024] 如图1所示，本实用新型提供了一种具有催化涂层的电加热装置，所述电加热装 置包括发热组件2、内部具有空腔结构的绝缘导热组件1和催化涂层3,所述发热组件2设 置在所述绝缘导热组件1的空腔内，所述催化涂层3设置在所述绝缘导热组件1的外表面 上。
[00巧]本实用新型的电加热装置中，对于发热组件2没有特别的限定，可W为本领 域常用的各种用于通电加热的发热组件。优选情况下，发热组件2为电加热丝组件、 PTC(PositiveTemperatureCoefficient,正的溫度系数）加热组件或红外福射加热组件， 为了操作方便，进一步优选地，发热组件2为电加热丝组件。其中，电加热丝组件优选为 Fe-化-A1电阻丝，PTC加热组件优选为PTC加热片，红外福射加热组件优选为红外加热板。 [00%] 本实用新型的电加热装置中，对于发热组件2的大小和形状没有特别的限定，只 要能够将发热组件2设置于绝缘导热组件1的空腔内即可，本领域技术人员应该理解的是， 为了提高本实用新型电加热装置的催化涂层3与绝缘导热组件1的结合强度和提高催化涂 层3的催化剂的催化活性，本实用新型中W绝缘导热组件1的长或高计，在绝缘导热组件1 的空腔内全部设置发热组件2。且对于发热组件2的形状，如上所述，发热组件2可W为板 状、片状和丝状，优选情况下，发热组件2为丝状，具体为直线形或者螺旋形，发热组件2的 外径或者螺旋外径D2小于绝缘导热组件1的空腔的内径D1。
[0027] 本实用新型的电加热装置中，对于绝缘导热组件1的材料没有特别的限定，只要 为绝缘材料且为导热材料即可，例如可W为氧化物陶瓷材料，具体可W为氧化侣陶瓷材料、 氧化被陶瓷材料、二氧化铁陶瓷材料、尖晶石MgO?Al2〇3陶瓷材料、莫来石3A1 2〇3 ? 2Si化陶 瓷材料、错铁酸铅PZT陶瓷材料、儀侣娃酸盐Mg2Al4Si成18材料等。优选情况下，绝缘导热组 件1的材料为儀侣娃酸盐Mg2Al4Sis〇i淋料。
[0028] 本实用新型的电加热装置中，对于绝缘导热组件1的大小和形状没有特别的限 定，只要能够W绝缘导热组件1的长或高计，在绝缘导热组件1的空腔内全部设置发热组件 2即可，为了操作方便，优选情况下，绝缘导热组件1为管状，即，绝缘导热组件1的内径化 大于发热组件2的外径或者螺旋外径〇2。
[0029] 本实用新型的电加热装置中，为了进一步提高电加热装置的催化涂