TW200817097A - Electrostatically atomizing device - Google Patents

Description

200817097 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 I電霧化 ^發明與用來產生具除g力的帶電微 I置有關。 【先前技術】 國際特許公開WQ 2005/097339 電微教噴霧（太乎〜幵’在形成奈米帶 1〇 電:敌電電極與辅助電極之間力姻壓來放電置：由在供 包蛋的水產生瑞利(Rayleigh)分裂後霧介。、古 吏、准持放 僅含有活性種（自由基 I &種帶電微粒水 各個角落，附著决計九〒長，可飛散到環境空間内 «、脱臭。屬在於該空間内的物體後，有效： 15 =種靜電霧化裝置具有放電電極、 由在：二二在放電電極施加高電壓的高電‘電電極的 化來施加高電屢，使供給至放電部，藉 2〇 次途捏係^有、人謂。這種靜電霧切署心务 氣冷却部冷；：：：部與放熱部的熱交換⑻衣：的供 妒^ 口p放電電趣，將結露水供丛= 且成’透過電 一而，這種既有枝 、、σ文电電極的表面。 务，，輔助電極的空間内供仏人、、”必須在配置敌 知加鬲電壓的吝本 、、七3濕氣的空氣，萁__ =旦暴露在含濕氣二”或作為供水途徑的電;； 出現整個裝置的戍 200817097 本增加等問題。 【發明内容】 本發明係以上述誣#上 丄， 來畸為殷鑑而發明，其課韻兔·、自 咼濕度的空氣來&高靜恭+ ^ fe 兒務化的效率，邊提供安全B /CL ^ 的靜電霧化裝置，來隱施y 且低戍冰 丨巧離、保護高電壓源或冷卻诠你 來 濕度環境的影響。 二不弩鳥 本發明有關的靜番♦ 士成 I務化I置，由釋放帶電微粒水 霧化組件及收納這種靜命兩的 里睜電務化組件的外殼組成。靜曾带戈 件，其組成為·放電電極、與上兩 務匕、％ 15 與放熱室。這個噴霧室配有靜tr ， 助電極；放熱室配有上述冷卻埯^化組件的放電電； 源。利用這個結構可將希望具有=放雜部與上述高電壓 免高濕度空氣的孜熱室分開，轉2噝度交氣的噴霧室及避 20霧室來提高放電電極生成結露心將高蹲度空氣供給至噴 放熱室的零件不受高濕度空氣景^致率’同時保護配置在 最好使喷霧室具有導入… 氣口，、順著第〜及氣口所吸進的\空氣的第一吸氣〇與出 述出氣口釋敌到外面。另、二"IL ’骑上述的帶電微粒 極、冷卻上述放電電極後，凝聚以^對的輔助電 分的冷卻途徑、及在上述放電：J極四周空氣水 電壓，使這種高電壓加壓所凝聚的電極之間施加高 極前端的放電端釋放出帶電微杈的:=静電，來將放電電 内部空間藉由區隔壁與部分的略q包聲源。上述外殼的 Θ t霧化1&件劃分成喷霧室 k Μ的放電電極與輔 從上述出 面’便放熱室具有導入 7 200817097 外部空氣的第二吸氣口與排氣口，可將流動空氣的敌埶介 氣通路與喷霧室裡的氣流流路元全隔離。再使喷霧a…、二 供給上述放電電極高濕度空氣所需的送風途徑。接^具傷 務室可藉由導入面戲度空氣來提兩放電電極生成奸命臭 效率，同時，放熱室又能與這個高濕度空氣隔離：=的 置在放熱室的高電壓源或作為冷卻途彳曼帝 + '、&配 的電氣連接處不受ΐ濕度環境影響，無需特別實施防3 理，即可限制動作女全。 义處 最好在上述喷霧室的第-吸氣口端設計儲 槽。此時，利用上述送風途徑，將上十 J田水 分順著第一吸氣口吸進朝向上述放電；：：崎發的水 高濕度的空氣供給至放電電極。 °机動的氣流’使 接著，上述放電電極最好配置在 + 15 20 這樣—來，能使上述放電電極多餘的上方。 述蓄水槽的排錢路於上述喷 '、、”备水因重力回到上 ::用帶留在放電電極上而降低放電性;:成门予!防多餘的結 破利用。 犯，同時使結露水再 氣口 ，上述噴霧室最好利用隔Η查丨\ 口朝向：上述效電電極流動的第…:刀成氣流從第—吸 向上述出氣口流~长汍路與氣流從第一吸氣 有製造包杠r· 机動的弟二流路。卜及轧 在上述隔間^蓄水槽中高濕度、的:^第—流路内配 第二流路_，將上述放電電極所送風途徑； 有效將蓄水挣* 上述迗風途徑的下太…乂、，在 曰的蒸發水供給至敌略“而形成。藉此可 兔電極端，提高帶電微 8 200817097 粒水的生成效率。 在最佳的實施方式下，上述靜電霧化組件具有保持上 述放電電極、上述輔助電極、及維持上述冷卻途徑的支撐 框架，支撐框架收納在形成於上述區隔壁的安裝孔内。上 5 述支撐框架内形成一密封壁，密封壁的背面配有上述冷卻 途徑，同時，上述放電電極穿過這個密封壁，突出到密封 壁的前方，於密封壁前方露出的上述放電電極的前端部與 上述輔助電極因上述密封壁而與上述冷卻部隔離；這個支 撐框架與上述區隔壁將上述外殼劃分成上述喷霧室與上述 10 放熱室，靜電霧化組件只有放電電極的前端部與輔助電極 於喷霧室露出，其餘部分與喷霧室隔離。這個密封壁的外 表面隨著放電電極的外圍，形成突出幅度越來越小的傾斜 面，放電電極上多餘的結露水可以沿著這個傾斜面滑落， 防止放電電極上滯留多餘的結露水。 15 上述密封壁的外表面沿著半徑方向從上述放電電極 四周的頂端朝向外圍某處延伸形成一隔水板，利用這個隔 水板’可將放電電極生成的多餘結露水排放至蓄水槽端。 上述支撐框架的内侧形成一圍繞密封壁外圍的内 筒，將自上述密封壁表面滑落的水誘導至上述蓄水槽端所 20需的誘導板最好於上述内筒的外圍形成。藉此可將多餘的 結露水有效回收至蓄水槽。 接著，上述密封壁最好採用高斷熱性的材料，表面施 以親水處理。這樣一來，能消除密封壁冷卻後於上方生成 的結露水，同時，避免密封壁表面殘留結露水的水滴。 9 200817097 【實施方式】 根據本發明的其一實施方式相關的靜電霧化裝置附 加圖進行說明。如圖1所示，靜電霧化裝置由靜電霧化組 5 件10與收納其組件的外殼100所組成。外殼100的内部藉 由區隔壁102與部分的靜電霧化組件10 ’劃分成彼此隔離 的喷霧室110與放熱室120。喷霧室110具有導入外部空氣 的第一吸氣口 112及將靜電霧化組件10所生成的帶電微粒 喷霧釋放到外面的出氣口 114 ;放熱室120具有為了冷卻 1〇 靜電霧化組件10的熱源而導入外部空氣的第二吸氣口 122 及將熱交換後的空氣排出的排氣口 124。 靜電霧化組件10如圖2〜4所示，具有維持放電電極 20、輔助電極30、及熱交換器40的支撐框架50。放電電 15 極採用鋁、銅、鎢鋼、鈦、不鏽鋼等熱傳導性及導電性高 的材料。支撐框架50係用來將插在區隔壁102的安裝孔内 的靜電霧化組件10固定在外殼100，具有内筒60與矩形 外筒52，矩形外筒52開放的某一侧面由PBT樹脂、聚碳 酸酯樹脂、PPS樹脂等絕緣材料製成。放電電極20配置在 2〇内筒60的中心軸上，前端突出於内筒的前方。輔助電極 30係中央具有圓形窗32的環狀物，圓形窗32的中心配合 内筒60的中心軸，固定在外筒52的前端，沿著放電電極 的軸方向，與放電電極20前端的放電端分開。放電電極 20與輔助電極30分別與配置在放熱室120内的高電壓源 10 200817097 90連接。高電壓源9〇由嫩廢Λ丄 U由、交壓态組成，在放電# 地的輔助電極30之間施 1趣20與接 疋的Ν笔壓，將刍 4.6kV)供給至放電電極2〇 、％壓（如一 1定万文電電極20 iir6山a 各輔助電極3Θ的圓形窗32 而的放電端與 10 場，如後所言’使供給 至放電：!_緣之間產生 而電壓電 電微粒水以喷霧形式從放電2〇上的水帶靜電，將帶 輔助電極30的圓形窗32，轉？釋放出來。這個噴霧穿過 動在喷霧室100内的氣流，再^至⑨霧室110内，順著流 放電電極20係連接端^碭出氣口 114釋放到外面。 方，與來自高電壓源9〇的導複2，設置在分離壁62的前 接端子34，於外筒52的外圍^%連接；輔助電極30係連 導線94連接。 "戍，與來自高電壓源90的 如圖4、5所示’内筒6〇被，# 15向，内部呈現前後分離的八+ 〜著放電電極20的軸方 J刀離壁^ 62的背面收納了熱交換器4〇 b2採一體成形，分離壁 (Peltier effect)的熱電模組級戍熱父換器4〇由具潘第效應 合，使放電電極的溫度冷卻至水敌電電極20與冷卻端結 氣所含的水分凝聚在放電電极，、的露點以下，來將四周空 2〇供給至放電電極20的冷卻途彳<τ<這個熱父換器40設有將水 面分別具備電子電路的一對绝這個熱交換器4〇由在表 上的熱電單元46所組成，故吹纟反C 之間並聯兩個以 所提供的可變電壓來決定的冷^在外殼内的控制模組80 卻。形成冷卻端的一絕緣板迷度將放電電極20冷 妗玫電電極20後端的凸緣 200817097 熱結合；形成放熱端的另一 這個放熱板48如圖-、、毒板44與放熱板48熱結合。 上，包括放電電極2。:: ’被螺絲54固定在支標框架50 在放熱板48與分離壁H二24 ’熱交換器40也維持 高的鋁或氮化銘组成4 9。、纟巴緣板42、44由熱傳導性 ^ 、 成。控制模組80押制埶交拖哭 便將配合環境溫度與環境 4^熱40,以 極20上凝聚足夠水量'、、、、虽>-度，即可在放電電 的凸緣24的周圍被酉己置二持。放電電極20後端 之間的封裝零件26所包圍7 ϋ而的絕緣板42與分離壁62 熱交換器40藉由於从丸b 路形成的端子45、47 H ^的絕緣板44表面的電子電 連接。 >、來自控制模組80的導線85、87電 分離壁62前方的外 15 20 60—體成形，放面的密封壁64與内筒 ^ 〇貝牙岔封壁64。密封壁64採用 的====:斷熱材料，放電電㈣ , 1Π 〇 ^ , *封壁64的内側，這樣一來，靜電 ’、方電電極20的前端、輔助電極30、及密 =64的W方在喷霧室11〇露出，其他部分與喷霧室ιι〇 ㈣H藉由將靜電霧化组件1〇安裝在外殼1〇〇内的 文衣孔104 ’使支撐框架％的外圍框、密封壁料、分離壁 62與外叙1〇〇的區隔壁1〇2連接，將外殼1⑻的内部分成 噴霧室110及放熱室120。此時，熱交換器4〇裡的放熱端 的絕緣板44連同放熱板48外露於放熱室12〇 ;而冷卻端 12 200817097 的絕緣板42則位在分離壁62與絕緣板44之間，藉此既與 放熱室120也和喷霧室110隔離。同時，輔助電極30的連 接端子34及熱交換器40的端子45、47位在支撐框架50 外侧的放熱室120端，與喷霧室110隔離；放電電極的連 5 接端子22因密封壁64而與喷霧室110隔離。此外，部分 的密封壁64如圖6所示，形成缺塊67，以使連接端子22 露出，讓連接端子22的高電壓源90的連接作業變容易； 連接後，利用絕緣性的合成樹脂材料70，將這個缺塊67 及其他開口密封，藉由含合成樹脂材料的密封壁64將連接 ίο端子22與喷霧室110隔離。這樣一來，除了高電壓源90、 控制模組80的電子電路，這些與靜電霧化組件10之間的 電連接處也能與喷霧室110隔離，不受供給至喷霧室110 内的高濕度空氣所影響，避免電子電路或電連接處因濕氣 而受損。 15 這樣組成的靜電霧化組件10，如圖1所示，將放電電 極20的轴方向以水平狀配置在外殼100内，來自喷霧室 110下端的高濕度空氣與放電電極20接觸後，空氣中的水 分在放電電極20上凝聚，以便將水供給至放電電極20， 2〇 利用放電電極20與輔助電極30之間施加的高電壓，將帶 電微粒水釋放至喷霧室110内，順著從第一吸氣口朝向出 氣口流動的氣流釋放到外面。 放熱室120具有排氣扇124,能製造使第二吸氣口 122 所吸進的空氣從排氣口 124排出的氣流，將放熱板48或高 13 200817097 電壓源90曝露在這個氣流裡來促進放熱。 外露在喷霧室110的密封壁64的前方，沿著圍繞放電 電極20的中間朝向周圍邊緣，呈現突出幅度越來越小的弧 5 狀曲面，使放電電極20上多餘的結露水往下方滑落。再 者，密封壁64沿著半徑方向延伸，形成一隔水板65，來 將多餘的結露水儘早滑落到内筒60的外侧。與其有關，内 筒60外圍某一處在隔水板65的延長線上形成一延伸至下 方的誘導板66，促使多餘的結露水回收到形成在喷霧室 ίο 110下端的蓄水槽115。密封壁64與施以合成樹脂的部分 採用斷熱性高的材料，阻斷放電電極20的熱來避免密封壁 64冷卻。 如圖1所示，喷霧室110的下方設有風扇113，將來 15自蓄水槽116的水蒸氣，順著第一吸氣口 112所吸進的氣 流，供給高濕度的空氣至靜電霧化組件10端。喷霧室110 被隔間106區分成將空氣往靜電霧化組件10端流動的第一 流路F1與將空氣往出氣口 114端流動的第二流路F2，與 靜電霧化組件10相對的隔間106形成一開口 108，能將靜 20電霧化組件10所釋放的帶電微粒喷霧送往開口第二流路 F2。第一流路F1配有風扇114，緊捱著設置在上流端的風 扇113，將高濕度的空氣供給至靜電霧化組件10端，同時 使靜電霧化組件10所產生的帶電微粒喷霧送往第二流路 F2端。風扇114與風扇113形成送風途徑，促使蓄水槽116 14 200817097 產生水蒸氣，將高濕度的空氣供給至靜電霧化組件ίο的放 電電極20。送風途徑由任一方的風扇組成皆可。 上方的第一流路F1係將高濕度的空氣供給至放電電極 5 20的流路，另一方面也可以作為排水通路，將放電電極20 生成的多餘結露水送回蓄水槽116,邊將多餘的結露水再 利用，邊繼續促使放電電極20有效形成結露水。 此外，只要將上述密封壁64的表面形成細微凹凸，再 1〇 進行親水處理，就能使結露水變成大水滴而不會滯留在密 封壁64的表面，有效將結露水回收至蓄水槽116端。 同時，在本實施方式下，以供給高濕度的空氣而將蓄 水槽116於外殼100内形成為例，本發明並非只限於此， 15 若在外面可利用高濕度的供給源，如加濕器時，就能取消 蓄水槽，而在外殼的一端設置連接這個供給源的連接口。 再者，在上述的實施方式下，以下述為例：在外殼100 内配置靜電霧化組件10，藉由於外殼100内形成的區隔壁 2〇 102與部分的靜電霧化組件將外殼100分離成利用高濕度 空氣的喷霧室110及與這個喷霧室隔離的放熱室120,本 專利申請所公開的靜電霧化組件的結構，特別是採用分離 壁62或密封壁64，將放電電極20前端與輔助電極30所 處的空間與含熱交換器40等其他零件所處的空間隔離的 15 200817097 結構，除了圖中所示，也適用於其他的使用方式。如：在 可使用浴室般高濕度空氣的高濕度空間及與該空間隔離的 低濕度空間之間的範圍内配置靜電霧化組件，這樣一來， 只有放電電極20與輔助電極露在高濕度空間，能有效達到 5靜電霧化，同時又能保護電子電路或電連接部等其他零件 與高濕度環境隔離。在這種構想下，連靜電霧化組件10本 身的結構也變有用了。 這種靜電霧化組件的結構意指：具有在保持放電電極 20、輔助電極30、熱交換器40的支撐框架50上，將支撐 ίο 框架50所包圍的空間，沿著放電電極的轴方向劃分成前後 二個區域的分離壁62與在分離壁62前方的密封壁64的結 構，在分離壁62的背面配置熱交換器40，放電電極的後 方由分離壁62支撐，輔助電極30由支撐框架的外框支撐。 放電電極20貫穿分離壁62及密封壁64使其前方與輔助電 15 極分開。用來將放電電極20與外部高壓電源90連接的連 接端子22位在分離壁62與密封壁64之間；用來將輔助電 極30與外部高壓電源90連接的連接端子34位在支撐框架 50的外圍。熱交換器由具潘第效應的熱電模組組成，與外 部控制模組電連接的端子45、47位在分離壁62背面的支 2〇 撐框架50的外侧。這種結構能只讓放電電極20的前端與 輔助電極30外露在支撐框架50所包圍且為密封壁64前方 的區域，使其他零件與密封壁64的背面隔離。 【圖式簡單說明】 16 200817097 圖1表示與本發明的其一實施方式有關的靜電霧化裝置 的切面圖。 圖2表示使用同上的靜電霧化組件的侧面圖。 圖3同上的靜電霧化組件的正面圖。 5 圖4同上的靜電霧化組件的縱切面圖。 圖5同上的靜電霧化組件的橫切面圖。 圖6表示同上的靜電霧化組件在安裝前的正面圖。 【主要元件符號說明】 10 靜電霧化組件10 外殼100 區隔壁102 安裝孔104 15 喷霧室110 2〇 放熱室120 放電電極20 隔間106 開口 108 第一吸氣口 112 風扇113 出氣口 114 蓄水槽115 蓄水槽116 第二吸氣口 122 排氣口 124 連接端子22 17 200817097 5 10 15 輔助電極30 熱交換器40 支撐框架50 内筒60 合成樹脂材料70 控制模組80 高電壓源90 第一流路F1 第二流路F2 凸緣24 封裝零件26 圓形窗32 連接端子34 絕緣板42、44 端子45、47 熱電單元46 放熱板48 矩形外筒52 螺絲54 分離壁62 密封壁64 隔水板65 誘導板66 缺塊67 導線85、87 導線92 導線94 18 20

Claims (1)

1. 200817097 十、申請專利範圍： 1、 一種靜電霧化裝置，其包括： 使水釋放帶電微粒的靜電霧化組件與收納上述靜電霧 化組件的外殼； 5 其特徵為： 上述靜電霧化組件，其組成為：放電電極、與上述放電 電極相對的輔助電極、冷卻上述放電電極後，將周圍空 氣的水分凝結在上述放電電極上的冷卻途徑、及在上述 放電電極與輔助電極之間施加高電壓後，使這個高電壓 10 加壓所凝結的水帶靜電1 2 3 4再將水從放電電極前端的放電 端釋放帶電微粒的高電壓源； 藉由上述外殼内所設置的區隔壁與部分的上述靜電霧 化組件將上述外殼的内部空間劃分成喷霧室與放熱 室。上述喷霧室配有上述靜電霧化組件的上述放電電極 X 15 與上述輔助電極；上述放熱室配有上述冷卻途徑的放熱 部及上述高電壓源。 19 1 如專利申請範圍第1項所述之靜電霧化裝置，其特徵 2 為：上述喷霧室具有導入外部空氣的第一吸氣口與出氣 3 20 口，順著第一吸氣口吸進的氣流，將上述的帶電微粒從 4 上述出氣口釋放至外面； 200817097 上述放熱室具有導入外部空氣的第二吸氣口與排氣 口，備有送風途徑，可將上述高濕度空氣供給至上述喷 霧室中的上述放電電極。 5 3、如專利申請範圍第2項所述之靜電霧化裝置，其特徵 為：在上述喷霧室的第一吸氣口端設置儲水的蓄水槽， 藉由上述送風途徑，將上述蓄水槽所蒸發的水分順著第 一吸氣口吸進朝向上述放電電極流動的氣流，製造高濕 度的空氣。 10 4、 如專利申請範圍第3項所述之靜電霧化裝置，其特徵 為：上述放電電極配置在上述蓄水槽的上方，因重力將 上述放電電極多餘的結露水回到上述蓄水槽的排水通 路形成於上述喷霧室内。 15 5、 如專利申請範圍第2項所述之靜電霧化裝置，其特徵 為：上述喷霧室藉由隔間劃分成氣流從第一吸氣口朝向 上述放電電極流動的第一流路與氣流從第一吸氣口朝 向上述出氣口流動的第二流路； 20 第一流路内配有上述送風途徑，可製造包括來自上述蓄 水槽的高濕度空氣等氣流； 20 200817097 在上述隔間裡’將上述放電電極所釋放的帶電微粒水送 往第二流路内的開口形成於上述送風途徑的下游端。 6、 如專利申請範圍第1項所述之靜電霧化裝置，其特徵 5 為：上述靜電霧化組件具有上述放電電極、上述輔助電 極、維持上述冷卻途徑的支撐框架，支撐框架收納至形 成於上述區隔壁的安裝孔内，上述冷卻途徑配置在形成 於上述支撐框架的密封壁的背面，同時，上述放電電極 穿過這個密封壁突出於密封壁的前方，外露在密封壁前 10 方的上述放電電極前端與上述輔助電極因上述密封壁 而與上述冷卻部隔離，這個支撐框架與上述區隔壁將上 述外殼劃分成上述喷霧室與上述放熱室，上述密封壁的 外表面沿著放電電極的外圍，形成突出幅度越來越小的 傾斜面。 15 7、 如專利申請範圍第6項所述之靜電霧化裝置，其特徵 為：在上述密封壁的外表面，沿著半徑方向，從上述放 電電極四周頂端朝向外圍某處延伸，形成一隔水板。 2〇 8、如專利申請範圍第5項或第7項所述之靜電霧化裝置， 其特徵為：於上述支撐框架的内侧形成一包圍上述密封 21 200817097 壁外圍的内筒，於上述内筒的外圍形成一誘導板，可將 上述密封壁表面所滑落的水誘導至上述的蓄水槽。 9、如專利申請範圍第6項所述之靜電霧化裝置，其特徵 5 為：上述密封壁採用斷熱性高的材料，表面施以親水處