TWI875557B - 空氣過濾系統與方法 - Google Patents

Abstract

本發明是一種空氣過濾系統與方法，所述空氣過濾系統包括一個水洗過濾設備、與所述水洗過濾設備連通地結合的一個靜電過濾設備、與所述靜電過濾設備連通地結合的一個冷凝過濾設備，所述水洗過濾設備與所述靜電過濾設備依序對進入的空氣中含有的微粒狀汙染物進行過濾並起提高所述空氣中的含水量，所述冷凝過濾設備將所述空氣中的水分與含有的揮發性汙染物一起凍結成複數凍結塊，在所述冷凝過濾設備的所述凍結塊數量太多或者體積太大時提高所述冷凝過濾設備內部的溫度，使各所述凍結塊掉落並且溶化，達到獲得足夠乾淨並且沒有味道的空氣的目的。

Description

空氣過濾系統與方法

本發明係關於一種空氣過濾系統與方法，是指一種可以過濾含有例如油煙、氣味等汙染物的空氣的過濾系統與空氣過濾的方法。

空氣汙染是現代人難以避免的問題，例如各式的攤販、餐廳烹調食物時會產生油煙、氣味，這些油煙與氣味與大氣中的空氣混合，使得大氣中的空氣含有這些油煙與氣味的汙染物，這是導致空氣品質變差的其中一種原因，而鄰近所述攤販或餐廳的住戶更是會直接受到重大的影響，雖然有業者開發出各種不同形式的空氣過濾系統，然而市售已知的空氣過濾系統通常對於消除氣味的效果都不好。

為此，本發明提供一種空氣過濾系統，包括：一個水洗過濾設備，使吸入的空氣通過所述水洗過濾設備內部形成的一水幕，使得所述空氣內所包含微粒狀的汙染物被所述水幕的水黏著而保留在所述水洗過濾設備內完成第一次過濾；一個靜電過濾設備，與所述水洗過濾設備連通地結合，完成第一次過濾的所述空氣進入所述靜電過濾設備內，成第一次過濾的所述空氣通過所述靜電過 濾設備32時，成第一次過濾的所述空氣中微粒狀的汙染物被所靜電所吸附而保留在所述靜電過濾設備內完成第二次過濾，以及一個冷凝過濾設備，與所述靜電過濾設備連通地結合，完成第二次過濾的所述空氣進入所述冷凝過濾設備內，在所述冷凝過濾設備包括的一冷凝排溫度控制在低於0℃以下時，成第二次過濾的所述空氣中的揮發性汙染物連同水分一起被凍結在所述冷凝排表面形成複數凍結塊完成第三次過濾，在所述冷凝排溫度控制在高於0℃以上時，各所述凍結塊與所述冷凝排的接觸面溶化，各所述凍結塊因著重力作用而與所述冷凝排分離。

如透過水幕與靜電方式吸附空氣中的微粒汙染物進一步透過冷凝方式去除所述空氣中的揮發性汙染物，使得所述空氣經過三次過濾之後可以獲得良好的品質並且大幅降低或消除空氣中的異味。各所述冷凝排透過將溫度升高至0℃以上，使得凍結在各所述冷凝排上的所述凍結塊能夠自動脫落，使得所述冷凝過濾設備具備自體清潔功能。

在一實施例中，所述的空氣過濾系統，進一步包括：一個鼓風機，與所述冷凝過濾設備連通地結合，所述鼓風機運作從所述水洗過濾設備包括的一個集氣罩對周圍的空氣產生吸力；一個排出箱，與所述鼓風機連通地結合，所述排出箱包括複數個排出口，通過所述鼓風機的過濾空氣經由各所述排出口排入大氣中。

在一實施例中，所述的空氣過濾系統，進一步包括：過濾氣味的一個濾網裝置，設置在所述冷凝過濾設備與所述鼓風機之間，排出所述冷凝過濾設備的所述空氣通過所述濾網裝置除去異味後完成第三次過濾。

所述濾網裝置可以吸附經過三次過濾後的空氣中仍殘留揮發性汙染物時，使得排入大氣中的空氣更加乾淨。可以吸附揮發性汙染物的所述濾網裝置配置在所述冷凝過濾設備之後，使得所述空氣經過第三次過濾去除揮發性汙染物並且降低濕度之後才通過所述濾網裝置，使得所述濾網裝置吸附所述揮發性汙染物的效率不會因為高濕度而降低，進一步在大部分所述揮發性汙染物已被過濾的情況下有述效提升所述濾網裝置的使用壽命，進一步降低更換所述濾網裝置的次數。

在一實施例中，所述的空氣過濾系統，其中所述排出箱內設置一個臭氧發生設備，所述臭氧發生設備在所述排出箱內產生臭氧分子，通過所述鼓風機而進入所述排氣箱內的空氣中殘留的揮發性汙染物被所述臭氧分子分解之後才由所述排氣箱的各所述排出口排入大氣中。

所述臭氧發生設備設置在所述排出箱內，使得空氣內若仍殘留有揮發性汙染物時，所述臭氧發生設備產生的所述臭氧分子可以進一步分解殘留的揮發性汙染物，使得排入大氣中的空氣更加乾淨並且更加沒有異味。

在一實施例中，所述的空氣過濾系統，其中所述冷凝過濾設備包括與所述冷凝排熱交換地結合的一個溫度調整器以及設置在所述冷凝排下方的一個收集盒，所述冷凝過濾設備還包括連通所述收集盒與外部的一個排放管，脫離所述冷凝排的所述物染物掉落在所述收集盒中並且繼續溶化成液體由所述排放管排出，所述溫度調整器控制所述冷凝排的溫度。

本發明另提供一種空氣過濾方法，包括：將空氣引導通過灑落的一個水幕，使得所述水幕的水黏著所述空氣中包括的微粒狀汙染物完成第一次過濾並且造成完成第一次過濾的所述空氣的濕度提 高；將完成第一次過濾的所述空氣進一步引導通過至少一個靜電濾網，使得所述空氣中的微粒狀汙染物被所述靜電濾網的靜電吸附完成第二次過濾；將完成第二次過濾的所述空氣進一步引導通過溫度低於0℃的一個冷凝排，使得所述空氣中的揮發性汙染物與水分一起被凍結在所述冷凝排的表面形成複數凍結塊完成第三次過濾；以及將所述冷凝排的溫度提高至高於0℃的溫度，使得凍結在所述冷凝排上的各凍結塊與所述冷凝排接觸的面溶化，造成各所述凍結塊因著重力作用而與所述冷凝排分離。

在一實施例中，所述的空氣過濾方法，進一步包括：使完成第三次過濾的所述空氣通過可吸附揮發性汙染物的一個濾網裝置吸附所述揮發性汙染物完成第四次過濾。

在一實施例中，所述的空氣過濾方法，進一步包括：將一個排出箱的內部充滿臭氧分子，進一步使完成第四次過濾的所述空氣進入所述排出箱內，使完成第四次過濾的所述空氣內殘留的揮發性汙染物被所述臭氧分子分解後排入大氣中。

在配合圖式說明本發明的說明性實施例的詳細說明之下將可更清楚瞭解本發明。

10:空氣過濾系統

20:水洗過濾設備

22:集氣罩

24:水槽

26:第一集氣室

28:水幕裝置

30:第二集氣室

31:隔間牆

32:靜電過濾設備

34:靜電濾網

36:冷凝過濾設備

38:冷凝排

40:收集盒

41:排放管

42:溫度調整器

44:濾網裝置

46:鼓風機

48:排出箱

50:排出口

52:臭氧發生設備

S70:使用水幕過濾空氣中的微粒狀汙染物

S72:使用靜電吸附空氣中的微粒狀汙染物

S74:使空氣中的揮發性汙染物與水分一起被凍結成凍結塊

S76:使凍結塊脫落

S78:使空氣通過一個濾網裝置過濾空氣中的揮發性汙染物

S80:使排出箱內產生臭氧分子

S82:排入大氣中

第1圖是本發明的空氣過濾系統的示意圖。

第2圖是本發明空氣過濾方法的示意圖。

所有圖式係僅便於解釋基本教導而已，圖式中將對構成說明用實施例之元件的數目、位置、關係、及尺寸之延伸將有所說明或在閱讀及了解以下描述後屬於業界技能。另外，在閱讀及了解以下描述後，配合特定力量、重量、強度、及類似要求之精確尺寸及尺寸比例之改變亦屬業界技能。

在不同圖式中係以相同標號來標示相同或類似元件；另外請了解文中諸如“第一”、“第二”、“向前”、“前”、“後”、“端”等等及類似用語係僅便於看圖者參考圖中構造以及僅用於幫助描述說明用實施例而已。

本發明是關於一種空氣過濾系統與空氣過濾的方法，是一種可以被用來過濾含有諸如油煙、氣味等汙染物的空氣的過濾系統與方法。參閱第1圖所示，所述空氣過濾系統10包括一個水洗過濾設備20，所述水洗過濾設備20包括一個第一集氣室26以及一個第二集氣室30，所述水洗過濾設備20進一步包括形成在所述第一集氣室26與所述第二集氣室30下方的一個水槽24，所述水槽24內裝有水，所述第一集氣室26與所述第二集氣室30之間設置一個隔間牆31將所述第一集氣室26與所述第二集氣室30分隔開，所述第一集氣室26內設置有一個水幕裝置28，所述水幕裝置28從所述水槽24往上延伸入所述第一集氣室26，所述水幕裝置28能夠透過諸如水幫浦將所述水槽24內的水向上抽送並且向下噴灑落下而在所述第一集氣室26內形成下墜的水幕(或者成水滴狀地灑落)，所述水洗過濾設備20進一步包括與所述第一集氣室26連通的一個集氣罩22。

所述空氣過濾系統10進一步包括與所述第二集氣室30連通地結合的複數個靜電過濾設備32，所述靜電過濾設備32包括設置在內部的靜電濾網34，所述靜電過濾設備32可以但不限制是在所述靜電濾網34上產生靜電反應，使得各所述靜電濾網34產生靜電效果能夠吸住體積微小的微粒。

所述空氣過濾系統10還包括與所述靜電過濾設備32的出口端連通地結合的一個冷凝過濾設備36，所述冷凝過濾設備36包括一個冷凝排38，所述冷凝排38可以但不限制由熱交換效率高的金屬所製成，所述冷凝過濾設備36包括設置在所述冷凝排38下方的一個收集盒40，所述收集盒40另外與一個排放管41連接，此外所述冷凝排38與一個溫度調整器42可熱交換地結合，所述溫度調整器42可以但不限制包括壓縮機，所述壓縮機運轉透過改變所述溫度調整器42內部的冷媒流向就能使得所述冷凝排38的溫度降低或者溫度提升(類似冷暖氣機)。

所述空氣過濾系統10更包括與所述冷凝過濾設備36的出口連通地結合的一個濾網裝置44，所述濾網裝置44可以但不限制由能夠吸附揮發性汙染物的活性碳構成，使得所述濾網裝置44具備過濾氣味的效果。

所述空氣過濾系統10進一步包括與所述濾網裝置44連通地結合的一個鼓風機46，所述鼓風機46包括的一個出口端與一個排出箱48連通地結合，所述排出箱48包括複數個排出口50以及設置在所述排出箱48內的一個臭氧發生設備52。

因而可以理解，當所述鼓風機46運轉時，所述空氣過濾系統10內的空氣從所述排出口50排出，如此將使得所述水洗過濾設備20、所述 靜電過濾設備32、所述冷凝過濾設備36以及所述濾網裝置44的內部產生負壓，所述排出箱48的內部產生正壓，因而所述集氣罩22的外周圍形成吸力將大氣中的空氣吸入，例如所述集氣罩22設置在靠近一個瓦斯爐的上方，當人員烹飪食材產生的汙染物(例如油煙、氣味)混入大氣的空氣中之後會從所述集氣罩22被吸入所述空氣過濾系統10內，所述汙染物可以包括但不限制是諸如煙霧微粒、其他物質微粒的微粒狀汙染物以及諸如氣味分子、油脂、醋酸、焦糖化合物、氧化脂肪、蛋白質分解物等化學或加熱反應後產生的揮發性汙染物，因而可以理解，本發明所述的汙染物包括微粒狀汙染物與揮發性汙染物。

從所述集氣罩22吸入的所述空氣進入所述第一集氣室26內時，向下灑落的所述水幕能夠與所述空氣接觸，因而所述空氣內部分的微粒狀的汙染物被所述水幕的水沾黏後一起落入所述水槽24內，因而在所述第一集氣室26內的空氣可以去除微粒狀汙染物達成第一次的過濾(S70)。

由於所述靜電過濾設備32的內部也是負壓狀態，因而所述第一集氣室26內完成第一次過濾的所述空氣會通過所述第二集氣室30進一步進入所述靜電過濾設備32中，各所述靜電濾網34的表面產生能夠吸微粒狀汙染物的靜電，因而完成第一次過濾的所述空氣流動通過各所述靜電濾網34時，所述完成第一次過濾的所述空氣殘留的微粒狀汙染物會被吸附在各所述靜電濾網34上，使得所述空氣完成第二次過濾(S72)，在這個狀態下，所述空氣的絕大部分微粒狀汙染物可以被過濾乾淨但可能還殘留有揮發性汙染物。

由於所述冷凝過濾設備36的內部是負壓狀態，因而所述靜電過濾設備32內完成第二次過濾的所述空氣會進入所述冷凝過濾設備36中，所述冷凝過濾設備36的所述溫度調整器42運作使得各所述冷凝排38的溫度被降低至低於0℃以下(例如-18℃)，因而當完成第二次過濾的所述空氣通過各所述冷凝排38時，完成第二次過濾的所述空氣中的水分連同揮發性汙染物(例如氣味分子、)被凍結在各所述冷凝排38的表面形成固體的凍結塊進而達成第三次過濾，完成第三次過濾的所述空氣可以消除所述空氣中的異味(S74)。

此外，完成第三次過濾的所述空氣進一步通過所述濾網裝置44，完成第三次過濾的所述空氣若有殘留的揮發性汙染物會被所述濾網裝置44所過濾，例如透過活性碳的孔隙在完成第三次過濾的所述空氣通過時將所述揮發性汙染物捕抓保留在所述活性碳的孔隙內完成第四次過濾(S78)。

值得一提的是，當各所述冷凝排38表面的凍結塊數量太多、體積太大或者固定的時間(例如熟食餐廳每一天停止營業之後進行)，所述溫度調整器42係控制各所述冷凝排38的溫度提升至高於0℃(例如10℃)，如此各所述凍結塊與各所述冷凝排38接觸的表面因為熱交換效率較高會率先溶化，進一步各所述凍結塊因著重力的作用而掉落至所述收集盒40上，在所述收集盒40內的各所述凍結塊繼續溶化成液態並且由所述排放管41排出。需要注意的是，在所述冷凝排38的溫度高於0℃的情況下，所述空氣過濾系統10可以但不限制使所述鼓風機46停止運轉而停止過濾空氣，當各所述凍結塊完全溶化之後，所述鼓風機46才重新運轉。另外，可以理解，若氣溫高於0℃(例如26℃)，在所述溫度調整器42不運轉的情況下，各所述冷凝排3 8的溫度也能升高至高於0℃，使得各所述凍結塊與各所述冷凝排38分離，這也應屬於本發明的保護範疇。

完成第四次過濾的所述空氣通過所述鼓風機46送往所述排出箱48，所述臭氧發生設備52運作使得所述臭氧分子充滿在所述排出箱48內(S80)，當完成第四次過濾的所述空氣進入所述排出箱48內時，完成第四次過濾的所述空氣若還有殘留揮發性汙染物將被所述臭氧分子分解再從各所述排出口50排入大氣當中(S82)。如此排放入大氣中被過濾後的所述空氣的品質將會是相當良好的。

所述排出箱48可以但不限制建構成具有一定體積與內部空間，使得所述鼓風機46運作排出的空氣需要先充滿所述排出箱48內的空間才進一步排入大氣中，如此經過四次過濾的所述空氣內若有殘留揮發性汙染物有足夠的時間與所述臭氧分子分解。

本發明過過濾空氣的技術特徵與方法已詳細說明，因而可以理解本發明至少包括如下優點，例如透過水幕與靜電方式吸附空氣中的微粒汙染物進一步透過冷凝方式去除所述空氣中的揮發性汙染物，使得所述空氣經過三次過濾之後可以獲得良好的品質並且大幅降低或消除空氣中的異味。

各所述冷凝排38透過將溫度升高至0℃以上，使得凍結在各所述冷凝排38上的所述凍結塊能夠自動脫落，使得所述冷凝過濾設備36具備自體清潔功能。

所述濾網裝置44可以吸附經過三次過濾後的空氣中仍殘留揮發性汙染物時，使得排入大氣中的空氣更加乾淨。

可以吸附揮發性汙染物的所述濾網裝置44配置在所述冷凝過濾設備36之後，使得所述空氣經過第三次過濾去除揮發性汙染物並且降低濕度之後才通過所述濾網裝置44，使得所述濾網裝置44吸附所述揮發性汙染物的效率不會因為高濕度而降低，進一步在大部分所述揮發性汙染物已被過濾的情況下有述效提升所述濾網裝置44的使用壽命，進一步降低更換所述濾網裝置44的次數。

所述臭氧發生設備52設置在所述排出箱48內，使得空氣內若仍殘留有揮發性汙染物時，所述臭氧發生設備52產生的所述臭氧分子可以進一步分解殘留的揮發性汙染物，使得排入大氣中的空氣更加乾淨並且更加沒有異味。

本發明將水洗過濾設備20設置在所述冷凝過濾設備36之前，使得經過第一次過濾的所述空氣的濕度提高，因而當完成第二次過濾的所述空氣通過所述冷凝過濾設備36時，完成第二次過濾的所述空氣因為高濕度而使水分與所述揮發性汙染物容易一起被低溫凍結成固體的凍結塊，可以提高過濾所述揮發性汙染物的效果。

本發明的基本教導已加以說明，對具有本領域通常技能的人而言，許多延伸和變化將是顯而易知者。舉例言之，本發明的空氣過濾系統10可以不包括所述濾網裝置44，由於所述冷凝過濾設備36能夠過濾所述空氣中的揮發性汙染物，因而即便在沒有所述濾網裝置44作第四次過濾的情況下，仍然可以過濾所述揮發性汙染物。或者，本發明的空氣過濾系統10可以不包括臭氧發生設備52，由於所述冷凝過濾設備36能夠過濾所述空氣中的 揮發性汙染物，因而即便在沒有所述臭氧發生設備52的情況下，仍然可以過濾所述揮發性汙染物。

或者，本發明的空氣過濾方法可以不包括使用所述濾網裝置44吸附揮發性汙染物的步驟，由於已使用冷凝結的方式將所述空氣中的揮發性汙染物與水分一起凍結成凍結塊，因而在沒有使用所述濾網裝置44進行物理性過濾而吸附揮發性汙染物的情況下，仍然可以過濾所述揮發性汙染物。或者，本發明的空氣過濾方法可以不包括使用臭氧分解所述揮發性汙染物的步驟，由於已使用冷凝結的方式將所述空氣中的揮發性汙染物與水分一起凍結成凍結塊，因而在沒有使用所述臭氧分子分解所述揮發性汙染物的情況下，仍然可以過濾所述揮發性汙染物。

由於說明書揭示的本發明可在未脫離本發明精神或大體特徵的其它特定形式來實施，且這些特定形式的一些形式已經被指出，所以，說明書揭示的實施例應視為舉例說明而非限制。本發明的範圍是由所附的申請專利範圍界定，而不是由上述說明所界定，對於落入申請專利範圍的均等意義與範圍的所有改變仍將包含在其範圍之內。

10:空氣過濾系統

20:水洗過濾設備

22:集氣罩

24:水槽

26:第一集氣室

28:水幕裝置

30:第二集氣室

31:隔間牆

32:靜電過濾設備

34:靜電濾網

36:冷凝過濾設備

38:冷凝排

40:收集盒

41:排放管

42:溫度調整器

44:濾網裝置

46:鼓風機

48:排出箱

50:排出口

52:臭氧發生設備

Claims (4)

1. 一種空氣過濾系統，包括：一個水洗過濾設備，使吸入的空氣通過所述水洗過濾設備內部形成的一水幕，使得所述空氣內所包含微粒狀的汙染物被所述水幕的水黏著而保留在所述水洗過濾設備內完成第一次過濾；一個靜電過濾設備，與所述水洗過濾設備連通地結合，完成第一次過濾的所述空氣進入所述靜電過濾設備內，當完成第一次過濾的所述空氣通過所述靜電過濾設備時，完成第一次過濾的所述空氣中微粒狀的汙染物被所靜電所吸附而保留在所述靜電過濾設備內完成第二次過濾，以及一個冷凝過濾設備，與所述靜電過濾設備連通地結合，完成第二次過濾的所述空氣進入所述冷凝過濾設備內，在所述冷凝過濾設備包括的一冷凝排溫度控制在低於0℃以下時，完成第二次過濾的所述空氣中的揮發性汙染物連同水分一起被凍結在所述冷凝排表面形成複數凍結塊完成第三次過濾，在所述冷凝排溫度控制在高於0℃以上時，各所述凍結塊與所述冷凝排的接觸面溶化，各所述凍結塊因著重力作用而與所述冷凝排分離；一個鼓風機，與所述冷凝過濾設備連通地結合，所述鼓風機運作從所述水洗過濾設備包括的一個集氣罩對周圍的空氣產生吸力；一個排出箱，與所述鼓風機連通地結合，所述排出箱包括複數個排出口，所述排出箱內設置一個臭氧發生設備，所述臭氧發生設備在所述排出箱內產生臭氧分子，通過所述鼓風機而進入所述排氣箱內的空氣中殘留的揮發性汙染物被所述臭氧分子分解之後才由所述排氣箱的各所述排出口排入大氣中。
2. 如申請專利範圍第1項所述的空氣過濾系統，進一步包括：過濾氣味的一個濾網裝置，設置在所述冷凝過濾設備與所述鼓風機之間，排出所述冷凝過濾設備的所述空氣通過所述濾網裝置除去異味後完成第三次過濾。
3. 如申請專利範圍第1項所述的空氣過濾系統，其中所述冷凝過濾設備包括與所述冷凝排熱交換地結合的一個溫度調整器以及設置在所述冷凝排下方的一個收集盒，所述冷凝過濾設備還包括連通所述收集盒與外部的一個排放管，脫離所述冷凝排的所述物染物掉落在所述收集盒中並且繼續溶化成液體由所述排放管排出，所述溫度調整器控制所述冷凝排的溫度。
4. 一種空氣過濾方法，包括：將空氣引導通過灑落的一個水幕，使得所述水幕的水黏著所述空氣中包括的微粒狀汙染物完成第一次過濾並且造成完成第一次過濾的所述空氣的濕度提高；將完成第一次過濾的所述空氣進一步引導通過至少一個靜電濾網，使得所述空氣中的微粒狀汙染物被所述靜電濾網的靜電吸附完成第二次過濾；將完成第二次過濾的所述空氣進一步引導通過溫度低於0℃的一個冷凝排，使得所述空氣中的揮發性汙染物與水分一起被凍結在所述冷凝排的表面形成複數凍結塊完成第三次過濾；使完成第三次過濾的所述空氣通過可吸附揮發性汙染物的一個濾網裝置吸附所述揮發性汙染物完成第四次過濾；將一個排出箱的內部充滿臭氧分子，進一步使完成第四次過濾的所述空氣進入所述排出箱內，使完成第四次過濾的所述空器內殘留的揮發性汙染物被所 述臭氧分子分解後排入大氣中；以及將所述冷凝排的溫度提高至高於0℃的溫度，使得凍結在所述冷凝排上的各凍結塊與所述冷凝排接觸的面溶化，造成各所述凍結塊因著重力作用而與所述冷凝排分離。

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