TWI614463B - 複合式過濾殺菌通風集油設備 - Google Patents

Description

複合式過濾殺菌通風集油設備

本發明係有關一種複合式過濾殺菌通風集油設備，尤指一種兼具複合式設計過濾效果倍增、可以殺滅細菌與真菌、可以去除因為細菌或真菌所引起之臭味、多孔性金屬濾材可耐高速流體貫穿不變形、可以收集切削油、適用於局部排氣裝置、維護之成本低與可提高空調系統之流量之複合式過濾殺菌通風集油設備。

目前通風系統有分整體換氣與局部排氣，而局部排氣設備又分固定式和移動式兩種。固定式通風系統是配合製程所建設的，所以在使用上較無另外佔用製程空間的問題，且能在不妨礙作業的情形下運作。 　　對於一些臨時性的拆除作業、無法實施通風的區域或密閉空間，通常選擇移動式通風排氣系統。目前市面上的移動式通風系統，大多只針對專一汙染源進行工程改善，無法對於同時產生多種危害物的工作環境，達到較完善的工程控制。 另外，金屬加工液(俗稱切削油，英文為metalworking fluid，簡稱MWFs)在工業上常使用在機械研磨過程的表面潤滑，或是用在帶走接觸面的金屬碎屑、消除接觸面產生的熱能。金屬加工液可以分成下列四大類： 1.油基型金屬加工液。 2.可溶性金屬加工液。 3.半合成金屬加工液。 4.合成金屬加工液。 其中，後三大類是以水為基底液，水的體積分率甚至達95%。而且切削油通常會添加礦物油，少量介面活性劑、乳化劑、抗泡劑和抗蝕劑；因此使用中的切削油與空氣接觸後易滋生細菌和真菌等微生物(Mattsby-Baltzer et al., 1989)。且為了節省切削油消耗，絕大部分之切削油都會回收重複使用，因此造成作業人員暴露在有細菌、真菌及臭味的工作區域中。近年來切削油在機械工廠的使用比例逐年增加，經由文獻探討可發現機台運作時所產生的切削油霧滴若被人體吸入將會危害人體健康，而且大多與呼吸道疾病有關。例如：氣喘(Kennedy et al, 1999)、支氣管過敏(Park et al, 2007)、皮膚炎(Ueno et al, 2002；Gruvberger et al, 2003)、咳嗽、肺泡炎(Fishwick et al, 2005)等，可見切削油霧滴依其被吸入呼吸道之沉積位置的不同，對人體的健康危害也不同。而噴注後回收再利用之切削油則容易滋生細菌，造成細菌、真菌繁殖產生異味，懸浮在空氣中之切削油油霧滴也會造成工作人員健康危害。 一般過濾切削油霧滴的方式是用高效率濾材或靜電集塵器。但高效率濾材容易在收集切削油霧滴之後阻塞而導致破裂；靜電集塵器則在收集含水切削油霧滴之後，因為黏滯度過小容易流動、不易收集黏附於靜電集塵版上，且易因累積切削油造成靜電集塵器漏油而髒污。 且以上兩種之收集方法並無法殺死細菌及真菌，惡臭仍然會產生。而傳統之紫外線殺菌燈雖然可以殺死細菌，但在高風速過濾時因為照射細菌時間極短，無法有效殺滅細菌，且無法過濾切削油霧滴。 　　因此，有必要研發新式移動式複合通風過濾殺菌系統來解決會產生多種危害物的工作環境。

本發明之目的，在於提供一種複合式過濾殺菌通風集油設備，其兼具複合式設計過濾效果倍增、可以殺滅細菌與真菌、可以去除因為細菌或真菌所引起之臭味、多孔性金屬濾材可耐高速流體貫穿不變形、適用於局部排氣裝置、維護之成本低與可提高空調系統之流量等優點。特別是，本發明所欲解決之問題係在於固定式通風結構相當不便移動、在收集切削油霧滴後阻塞、易累積切削油而造成漏油髒污、無法殺死細菌及真菌而仍會產生惡臭等問題。 解決上述問題之技術手段係提供一種複合式過濾通風集油殺菌設備，其包括： 一本體，係具有一進風口、一出風口及一介於該進風口與該出風口之間的通風空間； 至少一第一過濾裝置，係設於該通風空間內，並介於該進風口與該出風口之間；該第一過濾裝置包括一多孔性導電過濾件及一電場輔助件； 至少一第二過濾裝置，係設於該通風空間內，並介於該進風口、該出風口、該第一過濾裝置其中至少兩者之間； 至少一第三過濾裝置，係設於該通風空間內，並鄰近該出風口； 一供電裝置，係電性連結該多孔性導電過濾件及該電場輔助件，使其間形成電場； 藉此，該電場係用於該進風口與該出風口之間達成靜電除塵；該多孔性導電過濾件係以孔隙之骨架提供過濾及重力流動滴落集中；該第二過濾裝置用以發出一紫外光，而於該進風口與該出風口之間進行殺菌，該第三過濾裝置用以加強除臭過濾者。 本發明之上述目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中，獲得深入瞭解。 茲以下列實施例並配合圖式詳細說明本發明於後：

參閱第1、第2及第3圖，本發明係為一種複合式過濾殺菌通風集油設備，其包括： 　　一本體10，係具有一進風口11、一出風口12及一介於該進風口11與該出風口12之間的通風空間13； 　　至少一第一過濾裝置20，係設於該通風空間13內，並介於該進風口11與該出風口12之間；該第一過濾裝置20包括一多孔性導電過濾件21及一電場輔助件22； 　　至少一第二過濾裝置30，係設於該通風空間13內，並介於該進風口11、該出風口12、該第一過濾裝置20其中至少兩者之間； 　　至少一第三過濾裝置40，係設於該通風空間13內，並鄰近該出風口12； 　　一供電裝置50，係電性連結該多孔性導電過濾件21及該電場輔助件22，使其間形成電場20A(如第7圖所示)； 　　藉此，該電場20A係用於該進風口11與該出風口12之間達成靜電除塵(如第7圖所示，例如粉塵、有毒之蒸氣、有毒之煙霧)；該多孔性導電過濾件21係以孔隙之骨架提供過濾及重力流動滴落集中(參閱第6圖)；該第二過濾裝置30用以發出一紫外光31(如第8圖所示)，而於該進風口11與該出風口12之間進行殺菌(例如細菌、真菌…等生物性病原體92C)，該第三過濾裝置40用以加強除臭過濾者。 　　實務上，該本體10可為移動式通風設備。用以對一預定場所93進行自然過濾或抽風過濾。 　　本發明配合抽風過濾，可再包括： 一動力部80，其可為抽風馬達，該動力部80係連通該出風口12，用以強制導引該預定場所93內之氣流91經該進風口11、該通風空間13、該出風口12後，從該動力部80排出。該氣流91通過該通風空間13的過程，係經濾除切削油霧滴92A、大粒徑生物氣膠92B、殺菌、濾除生物性病原體92C及除臭(參閱第9圖，過濾微粒92D)等作業。 該第一過濾裝置20係設複數組，彼此間隔預定距離而設於該進風口11至該出風口12之間。 該每一第一過濾裝置20又包括一集油盤23，係設於相對應之該多孔性導電過濾件21下方。 該多孔性導電過濾件21可為多孔性金屬濾材，可用以過濾切削油霧滴92A(亦即霧滴狀微粒，參閱第3、第4及第5圖)，該切削油霧滴92會慢慢附著於該多孔性金屬濾材之孔隙間(也可以講是過濾骨架)，由薄慢慢增厚，到最後因重力而自動流動滴落該集油盤23（如第6圖所示），故，不容易造成孔隙阻塞。再者，多孔性金屬濾材上附著之切削油霧滴92A，別具可防止大粒徑生物氣膠92B彈跳，也可能捕集到該生物性病原體92C。 該多孔性導電過濾件21可為45孔隙密度(pore per inch，簡稱ppi)、70ppi、94ppi之規格的多孔性金屬濾材(可為集塵電極)。 該電場輔助件22可為電線(可為放電電極)； 該供電裝置50係具有一正電部51及一負電部52，該正電部51與該負電部52的其中一者係電性連結該多孔性導電過濾件21；該正電部51與該負電部52的其中之另一者係電性連結該電場輔助件22；藉此，使該多孔性導電過濾件21與該電場輔助件22之間形成該電場20A(如第7圖所示)；當該氣流91流經該電場20A，其間夾帶之塵粒(可能帶正電荷也可能帶負電荷)，則被該電場20A吸附(對應該供電裝置50之正負電供應狀態，此時負電荷吸附於該多孔性導電過濾件21，正電荷吸附於該電場輔助件22)。不僅如此，該多孔性導電過濾件21也可以本身之多孔性導電骨架而進行粒狀物之過濾，同時兼具靜電集塵、過濾、集切削油、收集細菌以待紫外光殺菌之功能。 　關於靜電集塵之原理：含粉塵之氣流通過靜電集塵裝置時，在放電電極附近，氣體分子在臨界電壓下，被離子化成正離子或負離子，氣流中的粉塵會因吸附這些離子而帶電，並朝相反電性方向移動，而與集塵電極碰撞成中性粉塵，且附著在該電極上。 放電電極可選擇正電荷或負電荷。負電荷的電壓電流特性較穩定，因此較常使用於工業界；正電荷放電時臭氧產生量較少。 該第二過濾裝置30係設複數個，並具有下列其中至少一種設置方式： [a] 彼此保持預定之工作距離，排列設置於該通風空間13內； [b] 設置於該進風口11、該第一過濾裝置20、該第三過濾裝置40其中至少兩者之間。 該第二過濾裝置30可為15 瓦之紫外光燈件，並發出波長為253.7 nm之紫外光31。 該第三過濾裝置40可為活性碳。 本發明可進行下列數種過濾作業： [a] 過濾切削油霧滴：參閱第3、第4、第5及第6圖，當該氣流91夾帶之該切削油霧滴92A(亦即霧滴狀微粒)流經該多孔性金屬濾材(即該多孔性導電過濾件21)之孔隙時，會附著而由薄慢慢增厚，到最後因黏滯度低且因重力之故，自動沿著該多孔性導電過濾件21之骨架而流動滴落該集油盤23，尤其可應用於流動金屬加工之切削油霧滴92A、含水蒸氣之油霧滴逸散設備，有效集中切削油霧滴92A，切削油回收後可重複使用，相當符合環保。 至於切削油霧滴92A也可使該氣流91中之該複數個大粒徑生物氣膠92B因膠結接觸、撞擊而被吸附，則是其餘的功能。 [b] 過濾細菌與真菌：參閱第8圖，該第二過濾裝置30發出該紫外光31，可將該進風口11與該出風口12之間流動之氣流91所夾帶、或於該多孔性導電過濾件21上所收集之細菌、真菌、飛沫...等生物性病原體92C全部殺死，而不含活細菌、活真菌之切削油在回收後即不會產生臭味。 [c] 過濾塵粒：參閱第7圖，該供電裝置50係供應該多孔性導電過濾件21正電(該正電部51)且供應該電場輔助件22負電(該負電部52，當然，正負電可對調供應)，使其間形成該電場20A，則當該氣流91流經該電場20A，其間夾帶之塵粒(例如粉塵、有毒之蒸氣或是有毒之煙霧，可能帶正電荷也可能帶負電荷)就會被吸附(對應該供電裝置50之正負電供應狀態，此時負電荷吸附於該多孔性導電過濾件21，正電荷吸附於該電場輔助件22)於該多孔性導電過濾件21上，不僅如此，該多孔性導電過濾件21也可以本身之多孔性導電骨架而進行粒狀物之過濾。 [d] 過濾異味：參閱第9圖，本發明於鄰近該出風口12處設置第三過濾裝置40，其為活性碳，可用以加強過濾、攔截有異味之微粒92D。 本發明之優點及功效可歸納如下： [1] 複合式設計過濾效果倍增。本發明設有多孔性導電過濾件、電場輔助件、紫外光燈件與活性碳，同在該通風空間內，過濾切削油霧滴(還可吸附生物氣膠)、細菌(可巧妙的將補捉到之固態生物氣膠，搭配紫外光燈件之照射，即可有效的殺死細菌及真菌，同時也可防止已補捉到之真菌、細菌繼續存活、成長、茁壯、甚至繁殖而產生臭味)、塵粒、霧滴狀微粒與異味。且收集後之切削油仍可以重複使用，而不會有與細菌、真菌繁殖之臭味產生，故，複合式設計過濾效果倍增。 　　[2] 多孔性金屬濾材可耐高速流體貫穿不變形。本發明之多孔性導電過濾件係為多孔性金屬濾材，可耐高速流體貫穿不變形，亦即，可提高風速而保持過濾效果。故，多孔性金屬濾材可耐高速流體貫穿不變形。 　　[3] 適用於局部排氣裝置。局部排氣之目的為對污染工作場所空氣中有害物質，其在高濃度產生時，以未被混合分散於清潔空氣，利用吸氣氣流將污染空氣於高濃度狀態下，局部性地予以捕集排除，進而清淨後放出於大氣。其優點為對於排除污染物之效果較為顯著，且較整體換氣為經濟。故，可適用於局部排氣裝置。 　　[4] 維護之成本低。本發明之多孔性金屬濾材可清洗而反覆使用、不需設置昂貴之光觸媒，總體而言，製造難度較低，總成本也較低，且容易取得。因此，使用壽命得以延長，在正常之定期更換標準下，維護之成本低。 　　[5] 可提高空調系統之流量。當多孔性金屬濾材之橫斷面積加大，則整體之流量也跟著提高，同時減少過濾阻抗，對於空調系統而言，有利無害。而且，當空調系統之流量提高時，即使橫斷面積不加大，在空調流速加快後，也可以因為提高生物氣膠之慣性，使得多孔性金屬濾材過濾捕集效果更為提升。故，可提高空調系統之流量。 　　以上僅是藉由較佳實施例詳細說明本發明，對於該實施例所做的任何簡單修改與變化，皆不脫離本發明之精神與範圍。

10‧‧‧本體
11‧‧‧進風口
12‧‧‧出風口
13‧‧‧通風空間
20‧‧‧第一過濾裝置
20A‧‧‧電場
21‧‧‧多孔性導電過濾件
22‧‧‧電場輔助件
23‧‧‧集油盤
30‧‧‧第二過濾裝置
31‧‧‧紫外光
40‧‧‧第三過濾裝置
50‧‧‧供電裝置
51‧‧‧正電部
52‧‧‧負電部
80‧‧‧動力部
91‧‧‧氣流
92A‧‧‧切削油霧滴
92B‧‧‧大粒徑生物氣膠
92C‧‧‧生物性病原體
92D‧‧‧微粒
93‧‧‧預定場所

第1圖係本發明之應用例之示意圖 第2圖係本發明之另一應用例之示意圖 第3圖係本發明之第一過濾裝置之第一種過濾實施例之過程之一之示意圖 第4圖係本發明之第一過濾裝置之第一種過濾實施例之過程之二之示意圖 第5圖係本發明之第一過濾裝置之第一種過濾實施例之過程之三之示意圖 第6圖係本發明之第一過濾裝置之集中切削油液之示意圖 第7圖係本發明之第一過濾裝置之第二種過濾實施例之示意圖 第8圖係本發明之第二過濾裝置之應用例之示意圖 第9圖係本發明之第三過濾裝置之應用例之示意圖

10‧‧‧本體

11‧‧‧進風口

12‧‧‧出風口

13‧‧‧通風空間

20‧‧‧第一過濾裝置

21‧‧‧多孔性導電過濾件

22‧‧‧電場輔助件

23‧‧‧集油盤

30‧‧‧第二過濾裝置

40‧‧‧第三過濾裝置

50‧‧‧供電裝置

51‧‧‧正電部

52‧‧‧負電部

80‧‧‧動力部

91‧‧‧氣流

93‧‧‧預定場所

Claims (6)

1. 一種複合式過濾殺菌通風集油設備，係包括：一本體，係具有一進風口、一出風口及一介於該進風口與該出風口之間的通風空間；至少一第一過濾裝置，係設於該通風空間內，並介於該進風口與該出風口之間；該第一過濾裝置包括一多孔性導電過濾件及一電場輔助件；至少一第二過濾裝置，係設於該通風空間內，並介於該進風口、該出風口、該第一過濾裝置其中至少兩者之間；至少一第三過濾裝置，係設於該通風空間內，並鄰近該出風口；一供電裝置，係電性連結該多孔性導電過濾件及該電場輔助件，使其間形成電場；藉此，該電場係用於該進風口與該出風口之間達成靜電除塵；該多孔性導電過濾件係以孔隙之骨架提供過濾及重力流動滴落集中；該第二過濾裝置用以發出一紫外光，而於該進風口與該出風口之間進行殺菌，該第三過濾裝置用以加強除臭過濾者；其中，該第一過濾裝置係設複數組，彼此間隔預定距離而設於該進風口至該出風口之間；其中，該每一第一過濾裝置又包括一集油盤，係設於相對應之該多孔性導電過濾件下方；其中：該電場輔助件係為電線；該供電裝置係具有一正電部及一負電部，該正電部與該負電部的其中一者，係電性連結該多孔性導電過濾件；該正電部與該負電部的其中之另一者係電 性連結該電場輔助件；藉此，使該多孔性導電過濾件與該電場輔助件之間形成該電場。
2. 如申請專利範圍第1項所述之複合式過濾殺菌通風集油設備，其中，該本體係為移動式通風設備，用以對一預定場所進行自然過濾、抽風過濾其中至少一種過濾之設備。
3. 如申請專利範圍第2項所述之複合式過濾殺菌通風集油設備，其中，該本體對應抽風過濾，又包括：一動力部，其為抽風馬達，該動力部係連通該出風口，用以強制導引該預定場所內之氣流經該進風口、該通風空間、該出風口後，從該動力部排出，而達成濾除切削油霧滴、大粒徑生物氣膠、殺菌、濾除生物性病原體及除臭之過濾裝置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之複合式過濾殺菌通風集油設備，其中，該第二過濾裝置係設複數個，並具有下列其中至少一種設置方式：[a]彼此保持預定之工作距離，排列設置於該通風空間內；[b]設置於該進風口、該第一過濾裝置、該第三過濾裝置其中至少兩者之間。
5. 如申請專利範圍第4項所述之複合式過濾殺菌通風集油設備，其中：該第二過濾裝置係為15瓦之紫外光燈件；該紫外光之波長係為253.7nm。
6. 如申請專利範圍第1項所述之複合式過濾殺菌通風集油設備，其中，該第三過濾裝置係為活性碳。