TWI761996B - 空氣淨化裝置 - Google Patents

Abstract

一種空氣淨化裝置包含大氣電漿裝置以及集塵元件。大氣電漿裝置位於氣流路徑之上游，其中大氣電漿裝置配置以使流經大氣電漿裝置之空氣中之汙染物帶電。集塵元件位於氣流路徑之下游且位於大氣電漿裝置之外，其中集塵元件包含吸附側面向氣流路徑，吸附側帶電以吸附帶電之汙染物。

Description

空氣淨化裝置

本揭露是有關於一種淨化技術，且特別是有關於一種空氣淨化裝置。

每人每天約有80%~90%的時間處於室內環境中包括在住家、辦公室或其他建築物內，室內空氣品質的良窳，會直接影響生活品質及工作效率。因此，室內空氣品質對健康影響已成為國際間關注的議題。室內環境中所存在的汙染物包括懸浮微粒、異味、揮發性及半揮發性有機物質、甲醛、微生物等。

一般室內空氣淨化裝置大都使用高效濾網(high efficiency particulate air filter，HEPA filter)來過濾懸浮微粒、過敏原物質、及浮游微生物，並使用活性碳與沸石等吸附劑來吸附空氣中的異味、揮發性有機物及甲醛等。然，生存能力高的病原物質，例如浮游病毒，或塵螨或花粉等過敏原物質，一般須經過處理確保此些病源及過敏源失活。而濾網卻僅能過濾有害的細菌或病原，對於濾材上的汙染物及過敏原物質並沒有任何處理，無任何殺菌功能。此外，濾網或吸附劑的效率隨著使用時間而下降，且達到飽和狀態時必須更換，不僅造成空氣清淨機的運作成本增加，亦造成環保問題。

因此，本揭露之一目的就是在提供一種空氣淨化裝置，其大氣電漿裝置所產生之電漿可使空氣中的微粒、異味分子、過敏原物質等微粒子帶電，集塵元件帶電而可有效吸引帶電之微粒子，藉此可提升對空氣的除塵效果。

本揭露之另一目的就是在提供一種空氣淨化裝置，其集塵元件可拆卸且易於清洗，可大幅增加重複使用的次數，因此可降低空氣淨化裝置的運作成本，並可減輕對環境的負擔。

本揭露之又一目的就是在提供一種空氣淨化裝置，其集塵元件可包含可累積電荷的材料層，因此集塵元件可在大氣電漿裝置關閉時持續以庫倫力來吸引空氣中的微粒子，不僅可達到無臭氧的空氣淨化效果，更可省電。

本揭露之再一目的就是在提供一種空氣淨化裝置，其大氣電漿裝置所產生之電漿可分解或氧化空氣中的有機汙染物、細菌、及病毒，因此可達到殺菌與空氣淨化的效果。

根據本揭露之上述目的，提出一種空氣淨化裝置。此空氣淨化裝置包含大氣電漿裝置以及集塵元件。大氣電漿裝置位於氣流路徑之上游，其中大氣電漿裝置配置以使流經大氣電漿裝置之空氣中之汙染物帶電。集塵元件位於氣流路徑之下游且位於大氣電漿裝置之外，其中集塵元件包含吸附側面向氣流路徑，吸附側帶電以吸附帶電之汙染物。

依據本揭露之一實施例，上述之空氣淨化裝置更包含氣流導引裝置，其中氣流導引裝置配置以導引空氣從氣流路徑之上游流向下游。

依據本揭露之一實施例，上述之空氣淨化裝置更包含控制電路裝置，其中控制電路裝置與大氣電漿裝置電性連接，且配置以控制大氣電漿裝置的開關。

依據本揭露之一實施例，上述之集塵元件包含可累積電荷之至少一材料層。

依據本揭露之一實施例，上述之材料層包含駐極體。

依據本揭露之一實施例，上述之集塵元件包含導體。

依據本揭露之一實施例，上述之集塵元件包含駐極體以及導體。駐極體面向氣流路徑。導體與駐極體接合，其中導體與氣流路徑分別位於駐極體之相對二側。

依據本揭露之一實施例，上述之集塵元件為中空環形結構。

依據本揭露之一實施例，上述之集塵元件位於大氣電漿裝置之二電極之外。

依據本揭露之一實施例，上述之大氣電漿裝置為電暈放電(corona discharge，CD)裝置或介電質阻擋放電(dielectric barrier discharge，DBD)裝置。

請參照圖1，其係繪示依照本揭露之一實施方式的一種空氣淨化裝置的裝置示意圖。空氣淨化裝置100a主要包含大氣電漿裝置110以及集塵元件120。在應用上，空氣淨化裝置100a可裝設於殼體中，其中此殼體具有氣流入口與氣流出口，以利空氣進出殼體，來進行淨化。在一些例子中，空氣淨化裝置100a亦可在開放空間中使用，無需裝置於殼體中。

大氣電漿裝置110設置在氣流路徑130的上游處。大氣電漿裝置110主要可包含二電極112與114。舉例而言，此二電極112與114可為具有孔洞之板狀結構，且可彼此相對設置。在一些例子中，如圖1所示，電極112與114可橫置於氣流路徑130上。舉例而言，電極112與114之延伸方向可與氣流路徑130實質垂直。在另一些例子中，大氣電漿裝置之二電極可為非板狀結構，例如針狀結構或棒狀結構，且其中一電極之延伸方向可順著氣流路徑130，例如平行於氣流路徑130。

對大氣電漿裝置110之電極112與114供電後，可在電極112與114之間產生電漿116。電漿116可使沿著氣流路徑130而流經大氣電漿裝置110之空氣中的汙染物140帶電。此外，電漿116中的高能量物質可直接破壞空氣中之細菌及病毒等微生物的細胞膜，且可改質微生物的蛋白質，而使微生物失活，進而達到殺菌的效果。電漿116亦可分解與氧化空氣中的汙染物，例如分解與氧化汙染物中的有機分子，藉此可消除有機分子所造成之異味，達到除臭的效果。

在一些例子中，大氣電漿裝置110可為電暈放電裝置或介電質阻擋放電裝置。大氣電漿裝置110之電暈放電或介電質阻擋放電可包含但不限於尖端放電方式或離化線方式。

集塵元件120設置在氣流路徑130的下游處。即，在氣流路徑130的行進方向上，大氣電漿裝置110位於集塵元件120的上游。此外，集塵元件120位於大氣電漿裝置110之外，且可鄰近大氣電漿裝置110，以利捕捉經大氣電漿裝置110之電漿處理過的汙染物140。在一些示範例子中，如圖1所示，集塵元件120位於大氣電漿裝置110之二電極112與114之外，即集塵元件120非位於電極112與114之間。集塵元件120獨立於大氣電漿裝置110之電極112與114外，可避免影響大氣電漿裝置110的放電效能，而可避免影響電漿強度。

集塵元件120包含吸附側122，此吸附側122面向氣流路徑130。集塵元件120之吸附側122帶電。集塵元件120之吸附側122與電漿116處理後之汙染物140帶不同電，例如其中一者帶正電而另一者帶負電，以吸引住這些帶電的汙染物140。在此實施方式中，集塵元件120包含可累積電荷之至少一材料層，例如材料層124，如圖1所示。可累積電荷之材料層124可包含駐極體。舉例而言，材料層124可為壓電材料層。

集塵元件120非過濾材，集塵元件120之吸附側122的表面上有較多汙染物140吸附時，可直接清潔吸附側122的表面，即可恢復集塵元件120之集塵效率。因此，集塵元件120易於清潔與維護。當集塵元件120之吸附側122的表面磨耗嚴重時，才有更換的需求，因此集塵元件120的更換需求低，可大大地減少使用成本，亦可降低對環境所造成的負擔。

駐極體為帶電絕緣體，在未施加電力的情況下，駐極體維持帶電狀態，而可持續利用庫倫力來吸引汙染物140。由於大氣電漿裝置110在產生電漿116時，會產生臭氧。因此，在一些例子中，可在空氣淨化裝置100a剛開機或空氣較髒的狀況下，開啟大氣電漿裝置110，而當空氣淨化裝置100a運轉一段時間或空氣較為潔淨時，可關閉大氣電漿裝置110而僅利用集塵元件120之材料層124來吸引空氣中之汙染物140。藉此，可達到省電且無臭氧的空氣淨化效果。

在另一些例子中，集塵元件120可包含導體。進行空氣淨化處理時，可對此導體施加電力，使集塵元件120帶電。

集塵元件120可包含至少一板狀結構，例如二相對設置之板狀結構，或多個圍設在氣流路徑130外的板狀結構。在一些示範例子中，集塵元件120可為中空環形結構，氣流路徑130通過集塵元件120之中空區，藉此集塵元件120可吸引順著氣流路徑130流進中空區之空氣中的汙染物140。

請繼續參照圖1，在一些例子中，空氣淨化裝置100a可選擇性地包含氣流導引裝置150。氣流導引裝置150可導引空氣，使空氣從氣流路徑130之上游經由大氣電漿裝置110而流向氣流路徑130之下游。在一些示範例子中，當大氣電漿裝置110關閉時，可開啟氣流導引裝置150來導引空氣，使空氣流向氣流路徑130的下游，以利集塵元件120吸引空氣中的汙染物140。氣流導引裝置150可例如為循環風扇。

如圖1所示，空氣淨化裝置100a可選擇性地包含控制電路裝置160。控制電路裝置160可與大氣電漿裝置110電性連接，以控制大氣電漿裝置110的開啟或關閉。控制電路裝置160亦可與氣流導引裝置150電性連接，以控制氣流導引裝置150的開啟或關閉。

空氣淨化裝置之集塵元件可為至少二不同材料層所構成的複合結構。請參照圖2，其係繪示依照本揭露之另一實施方式的一種空氣淨化裝置的示意圖。此實施方式之空氣淨化裝置100b的架構大致上與上述之空氣淨化裝置100a相同，二者之間的差異在於空氣淨化裝置100b之集塵元件120a為駐極體126與導體128所構成的複合結構。

在空氣淨化裝置100b中，集塵元件120a之駐極體126面向氣流路徑130，導體128與駐極體126接合，其中導體128與氣流路徑130分別位於駐極體126之相對二側。駐極體126面向氣流路徑130的一側為集塵元件120a的吸附側122a。吸附側122a帶電，且吸附側122a與電漿116處理後之汙染物140帶不同電，以吸附這些帶電的汙染物140。駐極體126可例如由壓電材料所構成。導體128可接地，藉此可增強駐極體126之極化作用，而可提高駐極體126對汙染物140的吸引力，進而可提升駐極體126的集塵效果。

集塵元件120a之吸附側122a的表面上有較多汙染物140吸附時，可先將駐極體126與導體128分開，再清潔駐極體126位於吸附側122a的表面，即可恢復駐極體126之集塵效率。

同樣地，集塵元件120a可包含至少一板狀結構，例如二相對設置之板狀結構，或者多個圍設在氣流路徑130外的板狀結構。集塵元件120a亦可為中空環形結構，氣流路徑130通過集塵元件120a之中空區。

在一些例子中，在空氣淨化裝置100b剛開機或空氣較髒的狀況下，開啟大氣電漿裝置110，而在空氣淨化裝置100b運轉一段時間或空氣較為潔淨時，關閉大氣電漿裝置110。當大氣電漿裝置110關閉時，可開啟氣流導引裝置150來導引空氣，使空氣流向氣流路徑130的下游。此時，由於集塵元件120a之駐極體126維持帶電狀態，因此駐極體126可持續利用庫倫力來吸引空氣中之汙染物140，達到省電且無臭氧的空氣淨化效果。

由上述之實施方式可知，本揭露之一優點就是因為本揭露之空氣淨化裝置的大氣電漿裝置所產生的電漿可使空氣中的微粒、異味分子、過敏原物質等微粒子帶電，集塵元件帶電而可有效吸引帶電之微粒子，藉此可提升對空氣的除塵效果。

由上述之實施方式可知，本揭露之另一優點就是因為本揭露之空氣淨化裝置的集塵元件可拆卸且易於清洗，可大幅增加重複使用的次數，因此可降低空氣淨化裝置的運作成本，並可減輕對環境的負擔。

由上述之實施方式可知，本揭露之又一優點就是因為本揭露之空氣淨化裝置的集塵元件可包含可累積電荷的材料層，因此集塵元件可在大氣電漿裝置關閉時持續利用庫倫力來吸引空氣中的微粒子，不僅可達到無臭氧的空氣淨化效果，更可省電。

由上述之實施方式可知，本揭露之再一優點就是因為本揭露之空氣淨化裝置的大氣電漿裝置所產生的電漿可分解或氧化空氣中的有機汙染物、細菌、及病毒，因此可達到殺菌與空氣淨化的效果。

雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何在此技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100a:空氣淨化裝置 100b:空氣淨化裝置 110:大氣電漿裝置 112:電極 114:電極 116:電漿 120:集塵元件 120a:集塵元件 122:吸附側 122a:吸附側 124:材料層 126:駐極體 128:導體 130:氣流路徑 140:汙染物 150:氣流導引裝置 160:控制電路裝置

為讓本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： ［圖1］係繪示依照本揭露之一實施方式的一種空氣淨化裝置的示意圖；以及 ［圖2］係繪示依照本揭露之另一實施方式的一種空氣淨化裝置的示意圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

100a:空氣淨化裝置

110:大氣電漿裝置

112:電極

114:電極

116:電漿

120:集塵元件

122:吸附側

124:材料層

130:氣流路徑

140:汙染物

150:氣流導引裝置

160:控制電路裝置

Claims (7)

1. 一種空氣淨化裝置，包含：一大氣電漿裝置，位於一氣流路徑之一上游，其中該大氣電漿裝置配置以使流經該大氣電漿裝置之一空氣中之複數個汙染物帶電；以及一集塵元件，位於該氣流路徑之一下游且鄰近該大氣電漿裝置，其中該集塵元件非過濾材，該集塵元件包含一吸附側之一表面面向該氣流路徑，該吸附側之該表面帶電以吸附帶電之該些汙染物，該集塵元件包含：一駐極體，具有一側面向該氣流路徑，其中該駐極體為一壓電材料層，該駐極體配置以在未施加電力下維持帶電狀態而持續利用庫倫力來吸引該些汙染物；以及一導體，與該駐極體之相對於該側之另一側接合，其中該導體與該氣流路徑分別位於該駐極體之相對二側。
2. 如請求項1所述之空氣淨化裝置，更包含一氣流導引裝置，其中該氣流導引裝置配置以導引該空氣從該氣流路徑之該上游流向該下游。
3. 如請求項1所述之空氣淨化裝置，更包含一控制電路裝置，其中該控制電路裝置與該大氣電漿裝置電性連接，且配置以控制該大氣電漿裝置的開關。
4. 如請求項1所述之空氣淨化裝置，其中該集 塵元件包含可累積電荷之至少一材料層，且該至少一材料層包含該駐極體，該集塵元件包含至少一板狀結構。
5. 如請求項1所述之空氣淨化裝置，其中該集塵元件為一中空環形結構。
6. 如請求項1所述之空氣淨化裝置，其中該集塵元件位於該大氣電漿裝置之二電極之外。
7. 如請求項1所述之空氣淨化裝置，其中該大氣電漿裝置為一電暈放電裝置或一介電質阻擋放電裝置。

Images