可攜式空氣淨化器的製造方法

2023-12-08 18:18:31

可攜式空氣淨化器的製造方法
【專利摘要】本發明提供一種可攜式空氣淨化器，包括：面罩部；第一連接軟管，其一端連接於所述面罩部；第二連接軟管，其內側容納有所述第一連接軟管，軟管的至少一部分形成有使得外部空氣流入的開口；空氣淨化模塊，其包括外殼、外部空氣流入部、過濾部、加熱器、淨化空氣排出部，所述外部空氣流入部連接於所述第二連接軟管的一端，使得通過所述第二連接軟管流入的外部空氣向所述外殼內部流入，所述過濾部配置於所述外殼內部，形成有金屬催化劑層，在被加熱至預定溫度條件的狀態下淨化向所述外殼內部流入的外部空氣，所述加熱器配置於所述外殼內部，為了所述過濾部的催化反應，將所述過濾部加熱至預定溫度條件，所述淨化空氣排出部連接於所述第一連接軟管的另一端，將通過所述過濾部淨化的空氣向所述第一連接軟管排出；及電源部，其向所述加熱器供應電力。根據本發明，可攜式空氣淨化器能夠半永久性地使用通過金屬催化劑層的催化反應去除有毒氣體或生化學性汙染物質的過濾部，從而，消除了現有的需攜帶備份的淨化筒的不便。
【專利說明】可攜式空氣淨化器

【技術領域】
[0001]本發明涉及可攜式空氣淨化器。尤其涉及具有通過貴金屬催化劑淨化空氣中的有毒氣體的空氣淨化部的可攜式空氣淨化器。

【背景技術】
[0002]一般而言，防毒面具是發生戰爭時為了最小化被敵人的化學武器攻擊受到人命傷害而使用，如圖1中所示，其結構能夠使得從外部流入的有毒氣體通過附著於防毒面具(100)的淨化筒(110)淨化，以使只有淨化空氣被吸入，進行呼吸。最近，研發了多功能防毒面具，為使最小化不僅在戰爭而在火災時發生而導致人命傷害的的各種有毒氣體。
[0003]此類防毒面具(100)使用的淨化筒(110)具有對於化學性地吸附或分解有毒氣體的活性炭等吸收劑和對微粒子物質進行物理性過濾的過濾紙，由此，能夠化學性/物理性地淨化有毒氣體。
[0004]但，因淨化筒(110)的物理性大小的制約，一個淨化筒(110)能夠淨化的有毒氣體的容量有限，在長時間裸露於有毒氣體的狀態下，長時間使用防毒面具時，必須攜帶備份的淨化筒。
[0005]如果，在未攜帶備份的淨化筒的狀態下，附著於防毒面具(100)的淨化筒(110)的淨化功能喪失，使得有毒氣體向防毒面具(100)內部流入，將危及防毒面具(100)佩戴者的生命O


【發明內容】

[0006]本發明要解決的技術問題
[0007]本發明為了解決上述問題，提供一種通過被加熱至預定溫度條件的金屬催化劑層分解外部空氣中包含的有毒氣體,並通過半永久性壽命的過濾部淨化有毒氣體的可攜式空氣淨化器。
[0008]本發明解決技術問題的技術方案
[0009]本發明為了達到上述目的，提供一種可攜式空氣淨化器，包括:
[0010]面罩部；第一連接軟管，其一端連接於所述面罩部；第二連接軟管，其內側容納有所述第一連接軟管，軟管的至少一部分形成有使得外部空氣流入的開口 ；空氣淨化模塊，其包括外殼、外部空氣流入部、過濾部、加熱器、淨化空氣排出部，所述外部空氣流入部連接於所述第二連接軟管的一端，使得通過所述第二連接軟管流入的外部空氣向所述外殼內部流入，所述過濾部配置於所述外殼內部，形成有金屬催化劑層，在被加熱至預定溫度條件的狀態下淨化向所述外殼內部流入的外部空氣，所述加熱器配置於所述外殼內部，為了所述過濾部的催化反應，將所述過濾部加熱至預定溫度條件，所述淨化空氣排出部連接於所述第一連接軟管的另一端，將通過所述過濾部淨化的空氣向所述第一連接軟管排出；及電源部，其向所述加熱器供應電力。
[0011]所述過濾部構成得能夠使得從所述外部空氣流入部流入的外部空氣通過，表面形成有包含多個氣孔的無機膜，在所述無機膜的一部分或全部可擔載金屬催化劑母液而形成所述金屬催化劑層。
[0012]所述淨化空氣排出部在內部可形成有風扇(Fan)。
[0013]所述第二連接軟管可以為金屬波紋軟管。
[0014]所述可攜式空氣淨化器還能夠包括:淨化筒，其附著於所述面罩部，淨化外部空氣使其向所述面罩部內部流入。
[0015]本發明的技術效果
[0016]根據本發明，可攜式空氣淨化器中能夠半永久性地使用通過金屬催化劑層的催化反應去除有毒氣體或生物化學性汙染物質的過濾部，因此，能夠消除以往要攜帶備份的淨化筒的不便。
[0017]並且，通過流入外部空氣的軟管的內側容納有將淨化空氣向面罩部傳送的軟管的結構，維持淨化空氣與外部空氣之間的熱平衡狀態，以降低高溫狀態的淨化空氣的溫度，因此，無需用於降低高溫狀態的淨化空氣的另外的冷卻裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為示例性地表示現有的防毒面具的附圖；
[0019]圖2為簡略表示根據本發明的一實施例的可攜式空氣淨化器的附圖；
[0020]圖3為示例性地表示根據本發明的一實施例的過濾部及加熱器部的附圖；
[0021]圖4為表示根據本發明的一實施例的過濾板表面的截面的附圖，
[0022]圖5為表示根據本發明的一實施例的可攜式空氣淨化器的空氣淨化過程的附圖。

【具體實施方式】
[0023]對於後述的本發明的詳細說明，參照將能夠實施本發明的特定實施例為示例而表示的附圖。對這些實施例進行詳細說明，以便本發明領域的技術人員能夠充分理解實施本發明。本發明的各種實施例雖然相互不同，但應當理解並非相互排他。例如，在此，記載的特定形狀、結構及特性，對於一實施例，不脫離本發明的精神及範圍的情況下可以其他實施例體現。並且，應當理解公開的各個實施例中的個別構成要素的位置或配置在不脫離本發明的精神及範圍的情況下可以進行變更。因此，後述的詳細說明並不具有限定性地意義，本發明的範圍和與權利要求申請的均等的所有範圍只通過權利要求而被限定。附圖中類似的參照符號指稱在各個側面相同或類似的功能。
[0024]以下，參照附圖對本發明的優選實施例進行詳細說明，以便本發明的【技術領域】的普通技術人員容易地實施本發明。
[0025]圖2為簡略表示根據本發明的一實施例的可攜式空氣淨化器的附圖。根據本發明的一實施例的可攜式空氣淨化器(200)，包括:面罩部(210)、第一連接軟管(220)、第二連接軟管(230)、空氣淨化模塊(240)及電源供應部(250)。
[0026]面罩部(210)以密閉顏面的全部或一部分的形狀形成，以便使用可攜式空氣淨化器(200)的可攜式空氣淨化器使用者的呼吸器與外部阻斷。
[0027]第一連接軟管(220)的一端連接於面罩部(210)，另一端連接於後述的空氣淨化模塊(240)的淨化空氣排出部(245)。本發明的一實施例中，第一連接軟管(220)將通過淨化空氣排出部(245)排出的淨化空氣向面罩部(210)的內部傳送。
[0028]第二連接軟管(230)的內側容納有第一連接軟管(220)，在軟管的至少一部分形成有使得外部空氣流入的開口(232)。
[0029]本發明的一實施例中，如圖2所示，第二連接軟管(230)通過開口(232)使得外部空氣流入，並傳送至後述的空氣淨化模塊(240)的外部空氣流入部(242)。
[0030]空氣淨化模塊(240)包括:外殼(241);外部空氣流入部(242)，其連接於第二連接軟管(230)的一端，使得通過第二連接軟管(230)流入的外部空氣流入至外殼(241)內部；過濾部(243)，其配置於外殼(241)內部，形成有金屬催化劑層，在加熱至預定溫度條件的狀態下，淨化向外殼(241)內部流入的外部空氣；加熱器(244),其配置於外殼(241)內部，為了過濾部(243)的催化反應，將過濾部(243)加熱至預定溫度條件；及淨化空氣排出部(245)，其連接於第一連接軟管(220)的另一端，將通過過濾部(243)淨化空氣向第一連接軟管(220)排出。
[0031]以下，詳細說明空氣淨化模塊(240)的過濾部(243)。
[0032]參照圖3，空氣淨化模塊(240)的過濾部(243)可以構成得使得多個過濾板(310)分隔積層，使得空氣從過濾板(310)之間通過。過濾板(310)形成有多個通氣孔(312)，以擴大空氣通過時接觸的面積，使得更有效地進行催化反應。並且，加熱器(244)為棍棒形狀，並構成得貫通多個過濾板(310)而與過濾板(310)結合。加熱器(244)可以使用PTC加熱器，也可以根據過濾板(310)的寬度或個數，調整加熱器(244)的個數。
[0033]並且，過濾部(243)以圓筒等筒形形成，從而使氣體通過筒內。或構成得以螺旋(spiral)形狀旋轉，進行通氣。如上述，過濾部(243)可以各種結構構成，因此，不限定其形狀，只要是能夠通氣地構成，均可理解為代表本發明的技術思想。
[0034]並且，本發明的一實施例中，在過濾部(243)的表面藉助陽極氧化反應形成包含多個氣孔的無機膜，並且，在無機膜擔載催化劑母液而形成金屬催化劑層。通過陽極氧化反應和電解反應，執行生成在金屬表面形成的氧化物或氮化物的皮膜的工序。
[0035]利用電解液通過直流電流時，陰極金屬產生氫氣，陽極金屬(鋁(Al)合金、鈦(Ti)、鋅(Zn)、鎂(Mg)、鈮(Nb)等金屬)產生氧氣，此時形成的氧氣與陽極金屬進行反應，生成金屬氧化物皮膜。在此過程中，電解液使得生成的氧化物皮膜發生細微溶解，此時，溶解速度和所述氧化物皮膜的生成速度達到均衡時，在所述陽極金屬表面形成具有10?150nm的直徑的多個氣孔。形成氣孔後，電解液和電流能夠與在氧化物皮膜的下部的金屬基底接觸，其結果，能夠形成比通過自發性的金屬的氧化反應而形成的氧化物皮膜更加厚實的皮膜。通過上述過程形成的皮膜，根據其工藝條件，具有各種物性，利用越低濃度的電解液和較高的電流或電壓，形成越厚的皮膜。將通過上述方法生成的氧化物皮膜，可以作為過濾部(243)的無機膜使用。
[0036]下面進行更詳細的說明，無機膜可以利用鋁等導電性金屬製造。將鋁作為陽極進行陽極氧化反應時，被氧化的鋁即氧化鋁慢慢被積層，如上述形成的氧化鋁皮膜可以利用為本發明的無機膜。此後，無機膜的氣孔之間可插入白金(Pt)或銠(Rh)等金屬催化劑層。所述金屬催化劑層可擔載催化劑母液，形成金屬催化劑層後，進行乾燥而完成。
[0037]參照圖4，表示形成有作為過濾部(243)的基底的金屬層(410)和在所述金屬層(410)上構成所述金屬層(410)的金屬和所述金屬的氧化物共存的過度層(420)及在所述過度層(420)上形成的無機膜(430)的結構的截面。作為金屬催化劑層的一例，無機膜(430)中包含的多個氣孔上，可以使得白金(Pt)催化劑附著於多個氣孔表面。
[0038]本發明的一實施例中，過濾部(243)被加熱至200?250°C的狀態下通過空氣時，外部空氣中包含的有毒氣體成分與過濾部(243)的金屬催化劑層產生催化反應，而能夠去除外部空氣中包含的有毒氣體成分。並且，生物化學性汙染物質也能夠通過催化反應發生化學性燃燒而被去除。
[0039]並且，如上述，過濾部(243)通過加熱器部(244)被加熱至預定溫度條件的狀態下，淨化外部空氣，因此，通過過濾部(243)被淨化的淨化空氣相比常溫更高的高溫狀態。
[0040]如上述地成為高溫狀態的淨化空氣，即使通過淨化空氣排出部(245)向第一連接軟管(220)排出，也持續維持高溫狀態。可攜式空氣淨化器的使用者吸入該高溫狀態的淨化空氣時，可引發呼吸困難，因此，優選地，在第一連接軟管(220)的外部構成另外的冷卻裝置，對第一連接軟管(220)的表面進行冷卻，使得高溫狀態的淨化空氣冷卻至常溫狀態。
[0041]但，另外形成冷卻裝置時，則降低可攜式空氣淨化器(200)的便攜性。
[0042]因此，本發明中採用了藉助於在內側容納有第一連接軟管(220)並通過開口(232)使得外部空氣流入的第二連接軟管(230)使得外部空氣向空氣淨化模塊(240)的外部空氣流入部(242)，同時使得外部空氣與第一連接軟管(220)的表面接觸，而冷卻第一連接軟管(220)的表面的構成。
[0043]以下，進行詳細說明。
[0044]圖5為表示根據本發明的一實施例的可攜式空氣淨化器的空氣淨化過程的附圖。
[0045]在含有有毒氣體或生物化學性汙染物質的常溫狀態的外部空氣存在的環境下，可攜式空氣淨化器使用者將可攜式空氣淨化器(200)的面罩部(210)佩戴於顏面進行呼吸時，外部空氣通過形成於第二連接軟管(230)的開口(232)流入，並與容納於第二連接軟管(230)的內側的第一連接軟管(220)的外部表面接觸，並通過空氣淨化模塊(240)的外部空氣流入部(242)向外殼(241)內部流入。
[0046]向外殼內部流入的外部空氣，通過藉助加熱器部(244)被加熱至預定溫度條件的過濾部(243)，而有毒氣體或生物化學性汙染物質被去除，並且，溫度從常溫上升至高溫，即成為高溫狀態的淨化空氣。
[0047]上述的高溫狀態的淨化空氣，通過淨化空氣排出部(245)向第一連接軟管(220)排出，與第一連接軟管(220)的內部表面接觸的同時移動至面罩部(210)。此時，第一連接軟管(220)的外部表面與常溫狀態的外部空氣接觸，因此，第一連接軟管(220)的內部表面與外部表面之間發生熱傳導，使得淨化空氣的熱量通過第一連接軟管(220)的內部表面及外部表面向流入至第二連接軟管(230)的外部空氣移動。
[0048]由此，高溫狀態的淨化空氣和常溫狀態的外部空氣在預定溫度下維持熱平衡狀態，而使得淨化空氣的溫度降至不會使得可攜式空氣淨化器的使用者吸入淨化空氣時感覺呼吸不適。在此，淨化空氣和外部空氣的熱平衡溫度可通過調節第一連接軟管(220)及第二連接軟管(230)的長度而實現。並且，優選地，第一連接軟管(220)為傳導率高的金屬波紋軟管，並且，為了調節熱平衡溫度，而延長第一連接軟管(220)的長度時，為了順利地排出淨化空氣，優選地，在淨化空氣排出部(245)的內部附加設置風扇。
[0049]電源供應部(250)向加熱過濾部(243)的加熱器(244)供應電源。在此，電源供應部(250)可為空氣鋅電池、鋰電子電池、錳電池、鹼電池及燃料電池中某一個。
[0050]並且，根據本發明的一實施例的可攜式空氣淨化器(200)，如更換電源供應部(250)時，停止空氣淨化模塊(240)的運作，而喪失空氣淨化功能，因此，可攜式空氣淨化器的使用者在更換電源供應部(250)時，有可能吸入外部空氣中包含的有毒氣體。為了防止上述情況，優選地，在面罩部(210)附加地附著用於淨化外部空氣中包含的有毒氣體並使得其向面罩部(210)內部流入的淨化筒(未圖示)，以便在更換電源供應部(250)時，代替空氣淨化模塊(240)淨化外部空氣。
[0051]如上述說明，根據本發明的一實施例的可攜式空氣淨化器(200)，能夠半永久性地使用通過金屬催化劑層的催化反應而去除有毒氣體或生物化學性汙染物質的過濾部(243)，並且，通過在第二連接軟管(230)的內側容納第一連接軟管(220)的結構，維持淨化空氣與外部空氣之前的熱平衡狀態，以降低高溫狀態的淨化空氣的溫度，從而，無需具備用於冷卻高溫狀態的淨化空氣的附加的冷卻裝置。
[0052]以上，通過具體的構成要素等特定事項和限定的實施例及【專利附圖】

【附圖說明】了本發明，這是為了更加有助於全面理解本發明而提供，所述實施例並非限定本發明，本發明的【技術領域】的普通技術人員可以通過上述記載進行各種修改及變形。
[0053]因此，本發明的思想不能被所述說明的實施例局限，權利要求書及與該權利要求範圍均等或等價性地變形的全部都應屬於本發明的思想範疇。
【權利要求】
1.一種可攜式空氣淨化器，其特徵在於， 包括: 面罩部； 第一連接軟管，其一端連接於所述面罩部； 第二連接軟管，其內側容納有所述第一連接軟管，軟管的至少一部分形成有使得外部空氣流入的開口； 空氣淨化模塊，其包括外殼、外部空氣流入部、過濾部、加熱器、淨化空氣排出部，所述外部空氣流入部連接於所述第二連接軟管的一端，使得通過所述第二連接軟管流入的外部空氣向所述外殼內部流入，所述過濾部配置於所述外殼內部，形成有金屬催化劑層，在被加熱至預定溫度條件的狀態下淨化向所述外殼內部流入的外部空氣，所述加熱器配置於所述外殼內部，為了所述過濾部的催化反應，將所述過濾部加熱至預定溫度條件，所述淨化空氣排出部連接於所述第一連接軟管的另一端，將通過所述過濾部淨化的空氣向所述第一連接軟管排出； 及電源部，其向所述加熱器供應電力。
2.根據權利要求1所述的可攜式空氣淨化器，其特徵在於， 所述過濾部構成得能夠使得從所述外部空氣流入部流入的外部空氣通過，表面形成有包含多個氣孔的無機膜，在所述無機膜的一部分或全部擔載金屬催化劑母液而形成所述金屬催化劑層。
3.根據權利要求1所述的可攜式空氣淨化器，其特徵在於， 所述淨化空氣排出部在內部形成有風扇(Fan)。
4.根據權利要求1所述的可攜式空氣淨化器，其特徵在於， 所述第二連接軟管為金屬波紋軟管。
5.根據權利要求1所述的可攜式空氣淨化器，其特徵在於， 還包括:淨化筒，其附著於所述面罩部，淨化外部空氣使其向所述面罩部內部流入。
【文檔編號】A62B23/02GK104394940SQ201380032362
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年6月19日 優先權日:2012年6月21日
【發明者】柳秉勳, 恭載景 申請人:Emw 能源有限公司