TWM570401U - Composite functional air conditioning filter - Google Patents

Abstract

一種複合機能空調濾網，乃結合有靜電過濾層、活性碳中間層、負離子抗菌層與多氛抗自由基層等四種結構，其中負離子抗菌層與多氛抗自由基層也可整合為一層，以達到靜電過濾去除細懸浮微粒（PM2.5）、活性碳除臭、產生負離子消除有害氣體、抗菌防霉以及天然多氛的抗氧化、抗自由基等複合功能整合為一，同時避免可能導致人體不適的香氛或異味，藉以提供消費者具完整機能的空調濾網，來滿足規格日趨嚴謹之濾網產品的各項要求。

Description

複合機能空調濾網

本創作係有關於一種空調濾網，特別是指一種可全面提昇清淨效果的複合機能空調濾網。

由於空氣品質的惡化問題日趨嚴重，室內環境的空氣污染程度更是遠超過一般人的想像。空氣中存在許多肉眼看不見的污染粒子，如病菌、灰塵、油煙、塵埃、煙霧、殺蟲劑、花粉與有害氣體等，除了污染和臭味，這些有害的空氣污染物還會促進自由基的生成，而對於人體的健康造成莫大危害。

自由基為含有一個不成對電子之原子團，原子形成分子時，化學鍵中電子必須為成對，使的自由基會奪取其他物質的一個電子，而形成一穩定之化合物，這種現象在化學上亦稱為氧化。生物體系常遇到的是氧自由基，如超氧陰離子自由基、羥自由基、脂氧自由基、二氧化氮和一氧化氮自由基等。生物體內活性氧自由基具有特定之功能，如免疫與信號傳導，但若過多之活性氧自由基就會導致人體正常細胞和組織之損壞，而引起多種疾病。此外，外界環境中的陽光輻射、空氣污染、吸煙、農藥等都會使人體產生更多活性氧自由基，使生物體內核酸突變，這是人類衰老和患病之根源。例如，炒菜時產生的油煙中，就含有自由基成分，使常在廚房勞作之家庭婦女與餐廳大廚肺部疾病和腫瘤之幾率遠高於其他人。

以汽車來說，車內的裝備材料會散發如甲苯、甲醛、乙醇、丙酮、丁醇等有毒氣體，而具有冷氣空調的汽車，人們可以搭配使用具有除塵、殺菌、除臭、防霉、甚至香氛等作用的空氣濾網，來使得車內空間達到空氣清淨與芳香環境，讓使用者感到更為健康、舒適。然而，在車內環境所形成的大量自由基，持續威脅著使用者的健康，而利用香氛或精油消除自由基的方式，有些使用者對於香氛或精油可能容易產生過敏或不適症狀。

故，如何突破既有空調濾網的缺失，來大幅提高其使用效益，並有效防止環境中自由基的存在，實為一具實用價值之技術課題。

鑑於以上的問題，本創作的主要目的在於提出一種複合機能空調濾網，結合有靜電過濾、活性碳之高效消臭、抗菌成份、負離子淨化以及天然多氛之釋放等多重功能，可大幅提昇濾網效能，並可有效防止環境中自由基的大量存在，藉以提昇環境空間內的空氣品質及維護使用者的健康。同時，以一般技術結合各種功能濾材後，將會使濾網的通氣效能大幅降低，而本創作能在通氣效能降低較少的情況下製成產品，有助於提高產品之市場競爭力。

為達上述目的，本創作所揭露之一種複合機能空調濾網，其結構依序配置有靜電過濾層、活性碳中間層以及多氛抗自由基層。其中，靜電過濾層是由靜電棉或不織布所構成，用以濾除粉塵、花粉等汙染物，本創作中使用對細懸浮微粒（PM2.5）有較佳去除效能之濾材。活性碳中間層是由顆粒狀活性碳或網狀活性碳所構成，可消除空氣中有害氣體（甲苯、丁烷、二氧化硫、二氧化氮等）和臭味，本創作中使用高吸附效能之活性碳，並提高用量，如此，可使吸附效能進一步提升。至於多氛抗自由基層則包含有天然多氛，並可譬如利用噴塗、浸泡或轉印方式將天然多氛形成抗自由基層基布上，且天然多氛是選自綠茶多氛萃取物、葡萄多氛萃取物或其兩者之混合物。另外，複合機能空調濾網更可包含負離子抗菌層，此負離子抗菌層是由負離子抗菌原料於抗菌層基布製作過程中以添加方式結合於抗菌層基布之纖維結構中，或者，是將負離子抗菌原料以噴塗、浸染或印花方式塗覆於抗菌層基布之表面上所形成，又或者，是將負離子抗菌原料與天然多氛混合再利用噴塗、浸泡或轉印方式來結合於抗自由基層基布中，而分佈於多氛抗自由基層中。此負離子抗菌原料主要包含負離子陶瓷粉體和奈米抗菌粒子，並混合以水性聚氨酯作為主成分之黏結劑、有機抗菌色料與溶劑，藉以提供抑菌防霉、產生負離子淨化空氣的功效。

因此，在空氣通過複合機能空調濾網時，除了可透過靜電過濾層過濾空氣、活性碳中間層消除有害氣體及臭味、負離子抗菌層抑菌防霉及淨化空氣，而多氛抗自由基層會將天然多氛散發至空氣中，可有效消除周圍環境中自由基的存在，並具有抗菌作用，對於人體有抗氧化及延緩衰老等效果，從而可促進人體的健康；再者，由於多氛抗自由基層不會如同香氛或精油會飄散香味或其他強烈之氣味，可以避免導致使用者產生過敏與不適。

有關本創作之詳細內容及技術，茲就配合圖式說明如下。

為清楚揭露本創作所揭露的複合機能空調濾網的技術特徵，以下將提出數個實施例以詳細說明本創作的技術特徵，更同時佐以圖式俾使該些技術特徵得以彰顯。

請參照第1A圖與第1B圖，分別為本創作第一實施例之複合機能空調濾網的外觀示意圖與分解圖。

本實施例之複合機能空調濾網10，如第1A圖所示，其彎折成波浪狀，使複合機能空調濾網10和空氣的接觸面積加大，能夠過濾較多的空氣、提高過濾效果，再如第1B圖所示，複合機能空調濾網10乃由下而上依序配置有負離子抗菌層20、靜電過濾層30、活性碳中間層40與多氛抗自由基層50，以下詳細說明各層的功效和可達成此些功效的具體手段。

其中，請同時參見第2圖與第3圖，其分別繪示第一實施例之複合機能空調濾網10及負離子抗菌層20之局部放大剖面圖。負離子抗菌層20是由負離子抗菌原料所形成的負離子塗層21結合於抗菌層基布22（如不織布）之纖維結構中或至少一部分表面上所構成，除過濾效果外，主要功能還包含抗菌防霉、除臭及產生負離子。而負離子抗菌原料主要包含負離子陶瓷粉體與奈米抗菌粒子；負離子陶瓷粉體具有產生負離子的功能，奈米抗菌粒子為奈米氧化鋅、奈米銀、四級銨鹽類或其混合物，具有除臭、抗菌防霉等功能。依照各材料的使用量不同，將可強化不同效果，例如，若增加負離子陶瓷粉體的用量，可加強產生負離子的功能，若增加奈米抗菌粒子的用量，則可增強抗菌防霉的效果。

本創作之實施例及圖式是以負離子塗層21設置於抗菌層基布22表面為代表，其加工方式是於如以不織布為材料之抗菌層基布22製作完成後，於後續加工時，將上述負離子抗菌原料3-10 重量百分比（wt％）混合，再加入以水性聚氨酯作為主成分之黏結劑、有機抗菌色料，並以水做為溶劑來製成溶液狀態，再利用噴槍噴塗於抗菌層基布22表面，再以熱風循環烘箱，於50℃左右的溫度下進行乾燥，而形成負離子塗層21，其他可行方式除上述噴塗方式外，還包含浸染或印花等方式。

上述負離子陶瓷粉體包含有電氣石、二氧化矽（SiO ₂）、氧化鋁（Al ₂O ₃）、氧化鈣（CaO）與二氧化鈦/氧化鉻/鑭/硒（TiO ₂/CrO/La/Se），粒度為325網目（mesh），耐熱溫度為1200℃。而且，負離子陶瓷粉體與其他原料混合時，需注意分散均勻與最終有效濃度，可使用的塗佈方式還包含浸染或印花。負離子陶瓷粉體於負離子塗層21的數目較佳為6500～7500ea/cc（個數/每毫升負離子塗層），含量為2～5wt％（重量百分比）。

此外，本創作更可利用其他加工方式製作負離子抗菌層20，例如，可直接於抗菌層基布22材料（如不織布）製造過程中混入3～10重量百分比的奈米抗菌粒子（如奈米氧化鋅、銀離子或四級銨鹽）、負離子陶瓷粉體等，使負離子抗菌原料可分散結合於抗菌層基布22之纖維結構中，即可得到具有抗菌、防霉、除臭及產生負離子的負離子抗菌層20。

靜電過濾層30是以不織布或靜電棉所構成，主要功能為過濾及抗菌防霉。靜電棉或不織布可用以將粉塵、花粉等雜質予以濾除，而靜電過濾層30本身的材質不同及雜質粒徑的不同都會影響其過濾效能，本創作使用靜電棉或不織布的特點在於能濾除較多較細微的雜質，同時還能保有較佳的通風量，於7.5 m ³/min的風量下測試時，粒徑2-3μm的粉塵、花粉等雜質，過濾效能至少達到80%以上，可有效減少空氣中的各種污染物，對細懸浮微粒（PM2.5）有較佳的去除效能。

本創作中，靜電過濾層30可於靜電棉或不織布的製造過程中混入3-10 重量百分比（wt％）的奈米銀，如銀離子、奈米氧化鋅或四級銨鹽類，進而提高抗菌防霉的功能。

接續，請參見第2圖圖，其繪示第一實施例之複合機能空調濾網10之局部放大剖面圖。活性碳中間層40是由顆粒狀活性碳結合於網狀的靜電過濾層30的纖維結構中或至少一部份表面上，而形成網狀活性碳，或者，直接將顆粒狀活性碳41放置及夾持於靜電過濾層30以及多氛抗自由基層50之間，其主要功能為消除甲醛、甲苯等有害物質。本創作之實施例及圖式是以顆粒狀活性碳設置於靜電過濾層30的表面為代表，其加工方式是於靜電過濾層30製作完成後，於後續加工時，將顆粒狀活性碳散佈、黏著於靜電過濾層30的表面。而其他實務上可行的加工方式，還包括將顆粒狀活性碳於靜電過濾層30製造過程中以添加方式結合於靜電過濾層30之纖維結構中，或者，可透過將顆粒狀活性碳黏附於網狀結構所構成的網狀活性碳直接膠黏及附著於靜電過濾層30表面。

活性碳有極佳的吸附能力，主要是利用活性碳表面的孔洞，將直徑大小與該孔洞直徑相符的雜質異物吸附於孔洞中，等級越高的活性碳孔洞越多，即，吸附能力越強，因此，當使用的活性碳等級越高或使用數量越多時，對甲醛、甲苯等有害物質的吸附能力越強。本創作之活性碳中間層40經實驗顯示，當使用特定椰殼碳，其碳含量達到200g/m²以上時，即能迅速濾除大量空氣中的甲醛、甲苯等有害揮發性氣體。

又，請同時參見第2圖與第4圖，其分別繪示第一實施例之複合機能空調濾網10及多氛抗自由基層50之局部放大剖面圖。多氛抗自由基層50配置於活性碳中間層40表面，而多氛抗自由基層50是由天然多氛51結合於抗自由基層基布52所製作而成；天然多氛可選自於綠茶多氛萃取物、葡萄多氛萃取物或其兩者之混合物。而天然多氛51的原料本身為液態，可利用噴塗、浸泡或轉印等施作方式製作於多氛抗自由基層52。

上述靜電過濾層30、活性碳中間層40、負離子抗菌層20與多氛抗自由基層50加以組合後即成為本創作第一實施例之複合機能空調濾網10，並彎折成波浪狀，使濾網和空氣的接觸面積加大，能夠過濾較多的空氣、提高過濾效果。再者，複合機能空調濾網10之組成製程中，可使用熱壓法壓合或黏著劑壓合，但黏著劑越多會造成風阻越大，通風量越小，因此，使用熱壓法不加黏著劑時，可得到較佳的通風量。

第6圖為本創作第二實施例之複合機能空調濾網的分解圖。與第一實施例不同的是，本實施例之複合機能空調濾網100乃由下而上依序配置有靜電過濾層130、活性碳中間層140與多氛抗自由基層150，其中多氛抗自由基層150是由天然多氛混合負離子抗菌原料來結合於抗自由基層基布，使多氛抗自由基層150中分佈有天然多氛與負離子抗菌原料，從而可同時釋放天然多氛與負離子。

請參照第5圖，為本創作複合機能空調濾網應用於汽車空調系統的示意情形。請一併參照第1A、1B圖，本實施例是以複合機能空調濾網10為代表示意。

複合機能空調濾網10是夾持固定於濾網框架84內，然後，再裝設於汽車冷氣系統的鼓風機80內，鼓風機80之入風口81會將汽車內部較熱的空氣吸入，吸入的空氣則透過風扇82，並經過複合機能空調濾網10之負離子抗菌層20進行殺菌防霉、釋放負離子，發揮淨化空氣的作用，並藉由靜電過濾層30來濾除各種灰塵、細菌等有害物質，再藉由活性碳中間層40消除臭味及有害氣體，同時，藉由多氛抗自由基層50伴隨著空調的循環緩步釋放天然多氛，來消除空氣中自由基的存在，並具有抗菌作用，對於人體有抗氧化及延緩衰老等效果，最後，再經由出風口83將過濾後的乾淨空氣擴散至汽車內部，以提供舒適、清新的車內環境。

本創作所提出的複合機能空調濾網，並不僅限於汽車空調系統中安裝使用，此外，更可廣泛用於家用空氣清淨機、中央空調、真空吸塵器、工業環境淨化系統等空氣淨化設備中，可有效解決在居家、醫療、工業領域等各種場合的空氣污染問題。

綜合上述，藉由本創作所提出之複合機能空調濾網，除了可以濾除粉塵、花粉，還能有效消除空氣中有害氣體和臭味，可以抑制容易致病的細菌，包括金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、肺炎鏈球菌等，同時，還將釋放天然多氛的功能整合於其中，且天然多氛除了具有消除自由基的作用，可避免環境自由基對於人體的危害，從而可達到抗氧化、抗衰老的目的，再者，天然多氛並不會像香氛或精油產生香氛或強烈的氣味，可以避免使用者產生過敏或不適的狀況。藉此，能夠全面性的提昇空氣的品質，有效維護使用者的健康安全，從而可大幅提升產品的附加價值並創造經濟效益。

雖然本創作以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧複合機能空調濾網

20‧‧‧負離子抗菌層

21‧‧‧負離子塗層

22‧‧‧抗菌層基布

30‧‧‧靜電過濾層

40‧‧‧活性碳中間層

50‧‧‧多氛抗自由基層

51‧‧‧天然多氛

52‧‧‧抗自由基層基布

60‧‧‧複合機能空調濾網

80‧‧‧鼓風機

81‧‧‧入風口

82‧‧‧風扇

83‧‧‧出風口

84‧‧‧濾網框架

100‧‧‧複合機能空調濾網

130‧‧‧靜電過濾層

140‧‧‧活性碳中間層

150‧‧‧多氛抗自由基層

第1A圖為本創作第一實施例之複合機能空調濾網的外觀示意圖。 第1B圖為本創作第一實施例之複合機能空調濾網的分解圖。 第2圖為本創作第一實施例之複合機能空調濾網的局部放大剖面圖。 第3圖為本創作複合機能空調濾網之負離子抗菌層的局部放大剖面圖。 第4圖為本創作複合機能空調濾網之多氛抗自由基層的局部放大剖面圖。 第5圖為本創作複合機能空調濾網應用於汽車空調系統的示意情形。 第6圖為本創作第二實施例之複合機能空調濾網的分解圖。

Claims (9)

1. 一種複合機能空調濾網，包含： 一靜電過濾層，該靜電過濾層係由靜電棉或不織布所構成； 一活性碳中間層，配置於該靜電過濾層上，該活性碳中間層係由顆粒狀活性碳或網狀活性碳所構成；以及 一多氛抗自由基層，配置於該活性碳中間層上，該多氛抗自由基層包含有天然多氛。
2. 如請求項第1項所述之複合機能空調濾網，更包含一負離子抗菌層，配置於該靜電過濾層相對於該活性碳中間層之一面的另一面，該負離子抗菌層係由一負離子抗菌原料結合於一抗菌層基布所構成，該負離子抗菌原料包含負離子陶瓷粉體與奈米抗菌粒子。
3. 如請求項第1項所述之複合機能空調濾網，其中該多氛抗自由基層係由該天然多氛結合於一抗自由基層基布所構成。
4. 如請求項第3項所述之複合機能空調濾網，其中該天然多氛更混合一負離子抗菌原料來結合於該抗自由基層基布，該負離子抗菌原料包含負離子陶瓷粉體與奈米抗菌粒子。
5. 如請求項第2或4項所述之複合機能空調濾網，其中該負離子抗菌原料中該負離子陶瓷粉體與該奈米抗菌粒子之含量為3～10重量百分比（wt％），該負離子陶瓷粉體係選自電氣石、二氧化矽（SiO ₂）、氧化鋁（Al ₂O ₃）、氧化鈣（CaO）和二氧化鈦/氧化鉻/鑭/硒（TiO ₂/CrO/La/Se），該奈米抗菌粒子係為奈米氧化鋅、奈米銀、四級銨鹽類或其混合物。
6. 如請求項第1項所述之複合機能空調濾網，其中該靜電過濾層包含3～10重量百分比（wt％）的奈米銀，該奈米銀為奈米氧化鋅、銀離子或四級銨鹽類。
7. 如請求項第1項所述之複合機能空調濾網，其中該顆粒狀活性碳或該網狀活性碳為椰殼碳。
8. 如請求項第1項所述之複合機能空調濾網，其中該顆粒狀活性碳係結合於該靜電過濾層的表面或纖維結構中。
9. 如請求項第1項所述之複合機能空調濾網，其中該天然多氛為綠茶多氛萃取物、葡萄多氛萃取物或其兩者之混合物。