TW201408966A - 空氣過濾裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種空氣過濾裝置，其主要於一基座內架構有三導電層（包含導電體或半導電體）、及位於入風面前二導電層之間的絕緣過濾層，且其第一導電層可連接至一額定高電壓產生器之輸出端，而第二導電層則可連接與第一導電層相反電性的額定高電壓產生器之輸出端，而於第三導電層則連接至接地端，而第一與第二導電層間設置不具導電特性過濾材的絕緣過濾層，以利用電場誘導成正、負靜電特性，而使絕緣過濾層能將污染物質離化，同時兼具靜電濾網的功效，進而提升整體過濾組合之效率；藉此，以實現常壓電漿（場）的設計，可協助摧毀生菌與化學物質，達到雙效空氣清淨之功能需求者。

Description

空氣過濾裝置

　　本發明係有關於一種空氣過濾裝置，尤其是指一種具有節能、高效且能預防微生物二次汙染之空氣過濾結構，藉以安裝於中央空調風管內，或結合送風設備與流道中，成為主動式空氣清淨設備，可更有效移除空氣中污染物質，且確保維護人員更換過濾組件時安全，降低感染機率，且於低壓損濾材維持高過濾效率，並降低環境負擔，落實低碳減廢為發明應用者。

　　按，傳統的空氣清淨設備多以織布、不織布類作為微粒過濾材，或使用高電壓集塵板設計（ESP），雖皆具有一定空氣淨化功效，但相對之使用成本與注意事項與缺失也成為該類商品發展限制，如下說明：

1. 傳統過濾機制利用織布或不織布類進而攔截或捕集空氣中粉塵，但伴隨時代進步，所運用之過濾機制也需不斷提升過濾效能，因此衍生出高效過濾網或HEPA等商品，但為提高效能則需調降纖維細度(增加生產成本)，或增加過濾面積與厚度（增加材料成本），但無論使用技術為何，當增加過濾效率時，則相對增加單位流通過濾機構風量所需壓損，如以Air Power分析，壓損增加一倍，所需送風設備耗能也需增加一倍，因此為實現優質室內空氣品質，則必須承受高價過濾機構以及高送風機制的耗能（電費）缺失。
2. 傳統過濾機制之過濾組，需每3~6個月進行更換，因此需定期採買與更換安裝，而維護更換時，更因過濾網攔擊或捕集各種汙染物質，其中更包含微生物，而汙染污質為微生物孳生養分來源，因此導致過濾組件更換時人員感染機率大增，而此皆為傳統過濾組件之缺失。
3. 電過濾網：為運用原較低效率之過濾纖維細度，利用靜電增強微粒捕集效率，相形下在等過濾效率，靜電過濾材可獲得較低之壓損，但電過濾網相同需額外之加工製程協助，如混料及靜電加持等（增加生產成本）；若無經過上述處理，其過濾效率具有明顯下降，效率損失高達75%，故以人員安全以及空氣過濾清淨為出發，靜電過濾網初始特性並無法代表操作過程中最低效率，更無法對應空氣過濾或CADR指標特性，而未來無論因物理或化學等因素，可能導致過濾網靜電失效，導致過濾網汙染物質再釋出等危險，如此則失去空氣清淨設備運用之目的。
4. ESP過濾系統利用高電位進行空氣離化，再以具有帶電之集塵板進行粉塵之移除，該系統效率應響因素包含電位差、電場極距以及貫穿速度等，一般為使ESP系統達一程度微粒過濾效率，會以提高電位差或縮短電場極距，而造成ESP系統具有高臭氧產生問題，且易發生逆電暈或閃火等問題，因此需具有專業人員進行定期維護保養，且所使用之材料成本高（約不織布過濾裝置十餘倍價差）。
5. 另外，目前家用ESP系統大多無法通過UL毒性測試(臭氧測試)，但近年來ESP系統上加裝一不可移除之過錳酸鉀過濾器，以降低ESP操作時高臭氧濃度，但該過濾網單就臭氧就有觸媒特性，因此，運用於一般環境下具有毒化與阻塞，所以並未普及於家用市場。

　　緣是，發明人有鑑於此，秉持多年該相關行業之豐富設計開發及實際製作經驗，針對現有之結構再予以研究改良，因而發明出一種空氣過濾裝置，以期達到更佳實用價值性之目的者。

　　本發明之主要目的為提供一種空氣過濾裝置，尤其是指一種具有節能、高效且能預防微生物二次汙染之空氣過濾結構，藉以安裝於中央空調風管內，或結合送風設備與流道中，成為主動式空氣清淨設備，可更有效移除空氣中污染物質，且確保維護人員更換過濾組件時安全，降低感染機率，且於低壓損濾材維持高過濾效率，並降低環境負擔，落實低碳減廢為目的者。

　　本發明空氣過濾裝置的目的與功效係由以下之技術所實現：

　　其主要於一基座內架構有三導電層（包含導電體或半導電體）、及位於入風面前二導電層之間的絕緣過濾層，且其第一導電層可連接至一額定高電壓產生器之輸出端，而第二導電層則可連接與第一導電層相反電性的額定高電壓產生器之輸出端，而於第三導電層則連接至接地端，而第一與第二導電層間設置不具導電特性過濾材的絕緣過濾層，以利用電場誘導成正、負靜電特性，而使絕緣過濾層能將污染物質離化，同時兼具靜電濾網的功效，進而提升整體過濾組合之效率；藉此，以實現常壓電漿（場）的設計，可協助摧毀生菌與化學物質，達到雙效空氣清淨之功能需求者。

　　如上所述之空氣過濾裝置結合送風設備與風道的設計，可形成節能、高效且能預防微生物二次汙染之空氣清淨機，更由被動過濾轉元件為主動空氣清淨設備者。

　　如上所述之濾網層為一多摺表面且呈一連續波浪狀或一連續鋸齒狀，其可由玻璃纖維材質、不織布纖維材質或熔噴有機纖維材質製成。

　　為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：

　　首先，請參閱第一～三圖所示，為本發明空氣過濾裝置示意圖，其包含有：

　　一基座（１１）；

　　三導電層，為分設成第一、第二、第三導電層（１２）、（１３）、（１４）且依序設置於基座（１１）內，該第一導電層（１２）位於入風面，另外，該三導電層為於10kV下具有電導特性材料組成，其係可採金屬、石墨或特定半導材料，且導電層為以板體、柱體、網體、線體其一型態或上述型態的組合者；而於此圖式表示為第一、第二導電層（１２）、（１３）由導電板（１２１）、（１３１）上結合有導電線（１２２）、（１３２），而其導電線（１２２）、（１３２）為以數條分別獨立排列架構在導電板（１２１）、（１３１）上，或以單一導電線（１２２）、（１３２）繞設在導電板（１２１）、（１３１）上，而其第三導電層（１４）為一金屬導電片，為對應連接至零電位〔或接地端〕；

　　一絕緣過濾層（１５），為一多摺表面的絕緣過濾材，係位於第一、第二導電層（１２）、（１３）之間，其係可呈一連續波浪狀或一連續鋸齒狀，其可由玻璃纖維材質、不織布纖維材質或合纖材質製成；

　　至少一高電壓產生器（１６），為對應連結第一、第二導電層（１２）、（１３），且讓第一、第二導電層（１２）、（１３）形成相異電位特性，而讓第一、第二導電層（１２）、（１３）間產生高壓電場者。

　　請一併參閱第一～五圖所示，當於使用時，因其本發明為節能、高效且能預防微生物二次汙染之空氣過濾裝置（１）設計，可作為被動過濾元件如安裝於中央空調系統（２）風管內，或結合送風設備與流道設計，成為主動式空氣清淨機（３）；其第一導電層（１２）主要設置於入風端，其第一導電層（１２）可連接至一額定高電壓產生器（１６）之輸出端，而第二導電層（１３）則可連接與第一導電層（１２）相反電性的額定高電壓產生器（１６）之輸出端，讓此第一、第二導電層（１２）、（１３）呈一正一負的電位，而於第二導電層（１３）上的導電線（１３２）需披覆有絕緣包覆層〔圖中未示〕，其絕緣包覆層主要為防止高壓電場環境中產生臭氧〔但如使用AC或高頻高壓設計，則第一、第二導電層外部可皆具有絕緣包覆層保護〕，而該第三導電層（１４）則連接至接地端；接著，該絕緣過濾層（１５）為利用過濾材〔合纖或玻纖〕本身不導電之特性，藉由電場誘導呈正負兩導電層，使絕緣過濾層（１５）於一高壓電場環境，讓該空氣過濾裝置（１）之絕緣過濾層（１５）兼具污染物質離化與靜電濾網之功效，可協助摧毀生菌與化學物質，一次滿足空氣清淨之功能需求，更降低過濾網更換時對人員感染機率，進而提升整體過濾組合之效率。

　　另外，空氣過濾裝置（１）係可對應組裝運用於空調系統中，或運用於空氣清淨機〔為具有動力馬達的機構，而空氣清淨機僅為眾多機構中所列舉的一種〕，其係將該空氣過濾裝置（１）對應組裝於空氣清淨機內，而當本發明的設置接近於馬達時，其空氣過濾裝置（１）與馬達之間藉以第三導電層（１４）一端對應接地，以可保護馬達者。

　　然而前述之實施例或圖式並非限定本發明之產品結構或使用方式，任何所屬技術領域中具有通常知識者之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之專利範疇。

　　藉由上述說明可知，本發明之組成與使用實施說明相較於一般現有技術，我們可以知道空氣過濾裝置，具有下列幾項優點，如下：

1. 本發明空氣過濾裝置，藉以運用高壓離化與感電技術將中低效率過濾網，粉塵捕集效率提升至高效率過濾網，降低過濾網之操作狀態壓損，減少空氣流通過過濾元件之耗能，進而降低空氣過濾時之Air Power，更可降低過濾網生產成本，實現維持高品質生活環境下之減碳功效者。
2. 本發明空氣過濾裝置，藉以利用在低壓損的情形下，流動空氣通過濾網時之貫穿速度可隨之降低，故原先用來使空氣流動所需之電源功率亦可隨之降低，進而達成節能省電之功效。
3. 本發明空氣過濾裝置，藉由利用高電位場誘使絕緣過濾層（不織布過濾網）形成高效靜電過濾網，但無靜電濾網靜電效應減弱之問題，且兼具電漿（電場）功能，可破壞絕緣過濾層上微生物，降低更換過濾網時人員感染機率的功效者。
4. 本發明空氣過濾裝置，藉由將先前離化技術調整與修改，使其增加高壓離化與感電技術，可額外強化電漿（電場）功能，使過濾網具有殺菌與分解化學汙染物質之功能的功效者。
5. 一般單純使用前端高壓離化及誘使過濾網帶電，可使過濾網之效率提升，且當電壓越高則過濾網之效率也隨之變高，但過於高之電壓將伴隨自然放電、人員感電與高濃度臭氧產生等缺失，而本發明空氣過濾裝置，除可營造出高壓電場之外，同樣實現絕緣過濾層之高過濾效能，但卻可將所使用之高壓電位下降，並且更有效降低臭氧之發生者。

　　綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

<本發明>

(1)．．．空氣過濾裝置

(11)．．．基座

(12)．．．第一導電層

(121)．．．導電板

(122)．．．導電線

(13)．．．第二導電層

(131)．．．導電板

(132)．．．導電線

(14)．．．第三導電層

(15)．．．絕緣過濾層

(16)．．．高電壓產生器

第一圖：本發明之立體分解示意圖

第二圖：本發明之立體剖視示意圖

第三圖：本發明之另一角度立體剖視示意圖

第四圖：本發明之剖視示意圖

第五圖：本發明之另一角度剖視示意圖

(1)．．．空氣過濾裝置

(11)．．．基座

(12)．．．第一導電層

(121)．．．導電板

(122)．．．導電線

(13)．．．第二導電層

(131)．．．導電板

(132)．．．導電線

(14)．．．第三導電層

(15)．．．絕緣過濾層

Claims (10)

1. 一種空氣過濾裝置，其包含有：
   　　一基座；
   　　三導電層，為分設第一、第二、第三導電層且依序設置位於基座內，讓第一導電層位於入風端，而第三導電層連接至接地端；
   　　一絕緣過濾層，為一多摺表面的絕緣過濾材，係設置於第一與第二導電層之間；
   　　至少一高電壓產生器，為對應連結第一、第二導電層，讓第一、第二導電層形成相異電位特性，且第一、第二導電層間產生高壓電場者。
2. 如申請專利範圍第１項所述之空氣過濾裝置，其中該絕緣過濾層為玻璃纖維材質、不織布纖維材質、合纖材質其中一種材質製成者。
3. 如申請專利範圍第１項所述之空氣過濾裝置，其中該空氣過濾裝置對應組裝位於具有馬達動力之機構內者。
4. 如申請專利範圍第１或２項所述之空氣過濾裝置，其中該導電層為於10kV下具有電導特性材料組成者。
5. 如申請專利範圍第４項所述之空氣過濾裝置，其中電導特性材料為金屬、石墨、特定半導材料其一者。
6. 如申請專利範圍第４項所述之空氣過濾裝置，其中該導電層為採用板體、柱體、網體、線體其一型態者。
7. 如申請專利範圍第４項所述之空氣過濾裝置，其中該導電層為採用板體、柱體、網體、線體之組合型態者。
8. 如申請專利範圍第４項所述之空氣過濾裝置，其中該導電層為採用單一導電線繞設在導電板上者。
9. 如申請專利範圍第４項所述之空氣過濾裝置，其中該導電層為採用數條導電線分別獨立排列架構在導電板上者。
10. 如申請專利範圍第８或９項所述之空氣過濾裝置，其中於第二導電層之導電線外部設有絕緣包覆層者。