TWI557492B - 集塵裝置及其所適用之投影設備 - Google Patents

Description

集塵裝置及其所適用之投影設備

本案係關於一種集塵裝置及其所適用之投影設備，尤指一種使用濾網過濾以及靜電吸附懸浮微粒之集塵裝置及其所適用之投影設備。

隨著投影機的發展，光機之光源已從超高壓(UHP)汞燈，演進至發光二極體(LED)，甚至到現在的激光(Laser)，除了投影出來的影像色彩為研發重點外，在使用壽命方面更需考量。一般而言，光機包括光源及色輪(Color Wheel)，光機之運作方式主要使用單一光源投射至色輪以產生紅藍綠(RGB)三原色光。在目前常見之激光投影機中，光機除了色輪之外，因光源的不同更額外增加了螢光色輪(Phosphor Wheel)以讓紅藍綠三原色顯示出來。但激光投影機之光機的使用壽命是一大挑戰，因散熱裝置為了將光機內部之熱能排除必須將氣體導入光機之中，而螢光色輪的壽命會因為導入氣體所附帶之灰塵的附著情況而降低，如此一來會使光機的壽命因此降低。

因此，為了避免因氣流造成的微粒污染，習用技術通常設置一濾網(Filter)過濾氣體中的微粒，再將濾除之微粒排至集塵袋中，但是在使用濾網的同時，應考慮的是當濾網的孔隙太大時無法有效進行過濾，且當濾網的孔 隙越密時，氣流的流動將受到阻礙且無法有效的讓氣流帶走熱能，降低了散熱效能。此外，由於濾網通常設置於光機之內部，因此使用者並無法察覺濾網之集塵程度是否已達需更換之標準，因而造成集塵效率及散熱功能降低之問題。

此外，雖現今技術中已存在使用紅外線偵測集塵袋是否已達集塵上限，然由於集塵袋易隨著集塵程度之增長產生不規則之形變，又此紅外線偵測之技術係藉由膨脹之集塵袋是否遮蔽紅外線之傳遞路徑以判斷集塵袋是否達到使用上限，故此紅外線偵測之技術容易發生誤判之情事，再則，於一般投影設備中，集塵裝置與集塵袋皆係固設於投影設備內部，故使用者實際上並無法自行更換已達使用壽命上限之集塵裝置或集塵袋，仍須將投影設備送至製造廠商或維修廠商以進行更換。

本案之目的為提供一種集塵裝置及其所適用之投影設備，其係先透過過濾裝置濾除氣流中之部分懸浮微粒，再透過靜電吸附之方式吸附氣流中剩餘之懸浮微粒，以達到較良好之除塵效率。

本案之另一目的為提供一種集塵裝置及其所適用之投影設備，其係透過感應電容值變化之方式偵測集塵裝置是否已達使用壽命上限，以供使用者判別是否需更換集塵裝置之內部組件。

本案之另一目的為提供一種集塵裝置及其所適用之投影設備，其可透過模組化及插拔方式讓使用者得以自行替換已達壽命上限或故障需更換之集塵裝置之內部組件。

為達上述目的，本案之一較廣義實施態樣為提供一種集塵裝置，包括：框體，具有入風口、出風口、氣流通道，其中氣流通道位於入風口與出風口之間；風扇裝置，設置於框體且位於氣流通道，且架構於將氣流由入風口導入氣流通道；過濾裝置，設置於框體且位於氣流通道，其中過濾裝置濾除氣流中部分之懸浮微粒；電場裝置，設置於框體，位於氣流通道且鄰近於過濾裝置，其中電場裝置產生電場，使剩餘之懸浮微粒通過電場以具有第一電性；以及靜電裝置，設置於框體，位於氣流通道且鄰近於電場裝置，其中靜電裝置具有第二電性，第一電性與第二電性係為相反之電性，且靜電裝置係吸附具第一電性之剩餘之懸浮微粒。

為達上述目的，本案之另一較廣義實施態樣為提供一種投影設備，包括：光機；以及集塵裝置，架構於驅動氣流以對光機進行散熱。集塵裝置包括：框體，具有入風口、出風口、氣流通道，其中氣流通道位於入風口與出風口之間；風扇裝置，設置於框體且位於氣流通道，且架構於將氣流由入風口導入氣流通道；過濾裝置，設置於框體且位於氣流通道，其中過濾裝置濾除氣流中部分之懸浮微粒；電場裝置，設置於框體，位於氣流通道且鄰近於過濾裝置，其中電場裝置產生電場，使剩餘之懸浮微粒通過電場以具有第一電性；以及靜電裝置，設置於框體，位於氣流通道且鄰近於電場裝置，其中靜電裝置具有第二電性，第一電性與第二電性係為相反之電性，且靜電裝置吸附具第一電性之剩餘之懸浮微粒。

1‧‧‧集塵裝置

2‧‧‧框體

21‧‧‧入風口

211‧‧‧鎖固部

22‧‧‧出風口

23‧‧‧氣流通道

24‧‧‧第一插槽

25‧‧‧第二插槽

26‧‧‧第三插槽

27‧‧‧第四插槽

28‧‧‧感應元件

281‧‧‧偵測裝置

282‧‧‧警示單元

29‧‧‧絕緣元件

3‧‧‧風扇裝置

4‧‧‧濾網裝置

5‧‧‧電場裝置

6‧‧‧靜電裝置

51、61‧‧‧握持部

7‧‧‧投影設備

71‧‧‧進氣口

72‧‧‧進氣通道

8‧‧‧光機

81‧‧‧進氣口

第1圖為本案較佳實施例之集塵裝置之結構***圖。

第2圖為第1圖之集塵裝置之組合圖。

第3圖為本案另一較佳實施例之集塵裝置之局部結構放大圖。

第4圖為第3圖之集塵裝置之架構方塊示意圖。

第5圖為本案較佳實施例之投影設備之結構示意圖。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖式在本質上係當作說明之用，而非架構於限制本案。

請參閱第1圖及第2圖，其中第1圖為本案較佳實施例之集塵裝置之結構***圖，第2圖為第1圖之集塵裝置之組合圖。本案之集塵裝置1包括框體2、風扇裝置3、過濾裝置4、電場裝置5以及靜電裝置6。框體2包括入風口21、出風口22、氣流通道23、第一插槽24、第二插槽25、第三插槽26以及第四插槽27，其中框體2於鄰近入風口21處更包括複數個鎖固部211，而氣流通道23則係位於入風口21與出風口22之間，以使氣流由入風口21導入氣流通道23且由出風口22導出。第一插槽24、第二插槽25、第三插槽26以及第四插槽27係由入風口21往出風口22之方向依序排列。風扇裝置3係插設於框體2之第一插槽24且容設於框體2之氣流通道23之中，風扇裝置3係對應設置於入風口21，且風扇裝置3之一側面之周緣係透過複數個鎖固元件(未圖示)鎖固於框體2之複數個鎖固部211，藉此可固定風扇裝置3且可避免風扇裝置3於作動時因震動而造成框體2與風扇裝置3碰撞甚至脫離。於本實施例中，風扇裝置3係架構於將氣流由入風口21導入氣流通道23再由出風口22導出。過濾裝置4係插設於框體2之第二插槽25且容設於框體2之氣流通道23之中，且過濾裝置4之一側面係鄰近於風扇裝置 3之另一側面，其中過濾裝置4係架構於將通過風扇裝置3之氣流中之部分懸浮微粒濾除，而過濾裝置4可為但不限於濾網。電場裝置5係插設於框體2之第三插槽26且容設於框體2之氣流通道23之中，且電場裝置5之一側面係鄰近於過濾裝置4之另一側面，其中電場裝置5係接收外部電源(未圖示)以產生一電場，使通過過濾裝置4之氣流中之剩餘之懸浮微粒帶有第一電性X，其中電場裝置5可為但不限於ㄇ字型結構。靜電裝置6係插設於框體2之第四插槽27且容設於框體2之氣流通道23之中，且靜電裝置6之一側面係鄰近於電場裝置5之另一側面，靜電裝置6之另一側面則係鄰近於出風口22，其中靜電裝置6係接收外部電源以使靜電裝置6具有第二電性Y，其中第一電性X與第二電性Y係為相反之電性。靜電裝置6係架構於吸附通過電場裝置5且具第一電性之剩餘之懸浮微粒。

於本實施例中，風扇裝置3、過濾裝置4、電場裝置5及/或靜電裝置6可為模組化裝置，藉此可便於使用者以插拔方式進行裝配與替換。於一些實施例中，電場裝置5與靜電裝置6分別具有握持部51、61，以供使用者握持而進行插拔替換。靜電裝置6之設置形式可為但不限於直條柵欄之形式，電場裝置5以及靜電裝置6之材質可為但不限於導電金屬材質。

請再參閱第1圖及第2圖，當風扇裝置3作動時，氣流將由入風口21經過風扇裝置3而導入氣流通道23，之後，氣流將會通過過濾裝置4，此時過濾裝置4可將通過風扇裝置3之氣流中之部分懸浮微粒濾除並使剩餘之懸浮微粒通過。於本實施例中，由於過濾裝置4係以濾網過濾之方式將懸浮微粒濾除，故氣流中顆粒較大之懸浮微粒會被濾除，氣流中顆粒較小之懸浮微粒會通過，詳言之，顆粒大小相對小於過濾裝置4之濾網之網格大小的懸浮微粒會通過過濾裝置4。接著，電場裝置5係接收通過過濾裝置4之氣流，由於通過過濾裝置4之氣流中仍帶有剩餘之懸浮微粒，即顆粒大小小於過濾裝置4之網格大小之懸浮微粒，故當氣流通過電場裝置5時，剩餘之懸浮微粒亦通過電場裝置5接收外 部電源所產生之電場，進而使剩餘之懸浮微粒皆帶有第一電性X。待通過電場裝置5之氣流中剩餘之懸浮微粒帶有第一電性X後，氣流係流通至靜電裝置6，此時由於靜電裝置6係接收外部電源以使靜電裝置6本身帶有第二電性Y，且由於第一電性X與第二電性Y係為相反之電性，故當氣流通過靜電裝置6時，氣流中帶有第一電性X之剩餘之懸浮微粒與帶有第二電性Y之靜電裝置6係產生靜電相吸之現象，使氣流中帶有第一電性X之剩餘之懸浮微粒吸附於帶有第二電性Y之靜電裝置6上，藉此可達到集塵除塵之效果。由上可知，本案之集塵裝置1係先透過濾網裝置4以濾網過濾之方式濾除氣流中之部分懸浮微粒，再透過電場裝置5與靜電裝置6以靜電相吸之方式吸附氣流中之剩餘之懸浮微粒，進而達到集塵除塵之目的。

請同時參閱第3圖與第4圖，其中第3圖係為本案另一較佳實施例之集塵裝置之局部結構放大圖，而第4圖係為第3圖之集塵裝置之架構方塊示意圖。本案之集塵裝置1更包括感應元件28與絕緣元件29，其中感應元件28係設置於框體2內部且與靜電裝置6相絕緣隔離。感應元件28之設置位置係對應於靜電裝置6與第四插槽27，其中感應元件28之寬度以相等於靜電裝置6之寬度為較佳。絕緣元件29係設置於框體2與感應元件28之間，以使感應元件28與框體2絕緣設置。於一些實施例中，感應元件28更與獨立設置於集塵裝置1外部之偵測裝置281電性連接，偵測裝置281另與警示單元282電性連接，其中靜電裝置6之寬度與感應元件28之寬度可具有百分之五之容許誤差範圍，即靜電裝置6之寬度可略大於或略小於感應元件28之寬度，偵測裝置281可為但不限於具有偵測功能之集成電路，警示單元282可為但不限於指示燈或蜂鳴器，而感應元件28之材質可為但不限於導電金屬材質，絕緣元件29之材質可為但不限於橡膠或塑料等絕緣材質。於本實施例中，偵測裝置281係接收感應元件28所感應之靜電裝置6之電容值變化訊號，當靜電裝置6之懸浮微粒吸附程度上升時，即靜電裝 置6所吸附之懸浮微粒累積的數量上升時，感應元件28所感應到之靜電裝置6之電容值亦將上升，故偵測裝置281可設定一電容閥值，以判斷靜電裝置6之吸附程度是否已達使用上限，若靜電裝置6之電容值超過此電容閥值，偵測裝置281則判斷此靜電裝置6已達使用程度上限並發出一觸發訊號至警示單元282，當警示單元282接收來自偵測裝置281之觸發訊號時便發出一警示訊號以提醒使用者進行替換，俾達到維持集塵裝置1之集塵效率之目的。

請參閱第5圖，其係為本案較佳實施例之投影設備之結構示意圖，其中由於第5圖中所示之集塵裝置之整體結構及元件特徵係相似於第1圖所示之集塵裝置1，故僅以相同符號表示元件結構、連接關係及功用係相同，於此不再贅述。投影設備7具有進氣口71與進氣通道72，且投影設備7包括光機8以及集塵裝置1，其中進氣口71係位於進氣通道72之一端，且光機8與集塵裝置1係位於進氣通道72中。光機8具有進氣口81，進氣口81係鄰近於集塵裝置1之出風口22。集塵裝置1之入風口21係鄰近於投影裝置7之進氣口71。於本實施例中，當投影設備7運作時，氣流係依序由投影設備7之進氣口71以及集塵裝置1之入風口21導入集塵裝置1中，被導入之氣流經由集塵裝置1之集塵作用後再由集塵裝置1之出風口22導向光機8之進氣口81，以對光機8進行散熱，使光機8可使用乾淨且不具懸浮微粒之氣流進行散熱，以避免懸浮微粒附著於光機8內部之光學元件上，進而提昇光機8之使用壽命。

綜上所述，本案提供一種集塵裝置及其所適用之投影設備，其係先透過濾網裝置將氣流中部分懸浮微粒濾除，再透過電場裝置以及靜電裝置以靜電相吸之方式使氣流中剩餘之懸浮微粒吸附於靜電裝置上以達到更良好之集塵效率。再者，本案之集塵裝置及其所適用之投影設備更可以電容感應之方式偵測靜電裝置之集塵程度，以判斷靜電裝置之使用壽命是否已達更換標準。更甚者，本案之集塵裝置及其所適用之投影設備更可以模組化之方式供使用者 自行插拔替換集塵裝置中已達使用壽命上限或故障之組件，以便於使用者自行維護。

縱使本發明已由上述之實施例詳細敘述而可由熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

1‧‧‧集塵裝置

2‧‧‧框體

21‧‧‧入風口

211‧‧‧鎖固部

22‧‧‧出風口

23‧‧‧氣流通道

24‧‧‧第一插槽

25‧‧‧第二插槽

26‧‧‧第三插槽

27‧‧‧第四插槽

3‧‧‧風扇裝置

4‧‧‧濾網裝置

5‧‧‧電場裝置

6‧‧‧靜電裝置

51、61‧‧‧握持部

Claims (9)

1. 一種集塵裝置，包括：一框體，具有一入風口、一出風口、一氣流通道，其中該氣流通道位於該入風口與該出風口之間；一風扇裝置，設置於該框體且位於該氣流通道，且架構於將一氣流由該入風口導入該氣流通道；一過濾裝置，設置於該框體且位於該氣流通道，其中該過濾裝置濾除該氣流中部分之懸浮微粒；一電場裝置，設置於該框體，位於該氣流通道且鄰近於該過濾裝置，其中該電場裝置產生一電場，使剩餘之該懸浮微粒通過該電場以具有一第一電性；一靜電裝置，設置於該框體，位於該氣流通道且鄰近於該電場裝置，其中該靜電裝置具有一第二電性，該第一電性與該第二電性係為相反之電性，且該靜電裝置吸附具該第一電性之剩餘之該懸浮微粒；以及一感應元件，設置於該框體之一內部且與該靜電裝置絕緣隔離，該感應元件係對應於該靜電裝置且架構於感應該靜電裝置之一電容值變化。
2. 如申請專利範圍第1項所述之集塵裝置，其中該風扇裝置、該過濾裝置、該電場裝置及/或該靜電裝置為一模組化裝置，以及該框體包括一第一插槽、一第二插槽、一第三插槽以及一第四插槽，分別供該風扇裝置、該過濾裝置、該電場裝置以及該靜電裝置插設於該框體。
3. 如申請專利範圍第1項所述之集塵裝置，其更包括一絕緣元件，設置於該框體與該感應元件之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之集塵裝置，其更包括一偵測裝置，電性連接於該感應元件，且接收該靜電裝置之該電容值變化之訊號，以判斷該靜電裝置之集塵程度。
5. 如申請專利範圍第4項所述之集塵裝置，其更包括一警示單元，電性連接於該偵測裝置，且接收該偵測裝置之一觸發訊號以發出一警示訊號。
6. 如申請專利範圍第1項所述之集塵裝置，其中該感應元件係為導電金屬材質製成。
7. 如申請專利範圍第1項所述之集塵裝置，其中該框體更包括複數個鎖固部，鄰近於該入風口，以及該風扇裝置係鄰近於該過濾裝置且鎖固於該複數個鎖固部。
8. 如申請專利範圍第1項所述之集塵裝置，其中該電場裝置與該靜電裝置係為導電金屬材質製成。
9. 一種投影設備，包括：一光機；以及一集塵裝置，架構於驅動一氣流以對該光機進行散熱，該集塵裝置包括：一框體，具有一入風口、一出風口、一氣流通道，其中該氣流通道位於該入風口與該出風口之間；一風扇裝置，設置於該框體且位於該氣流通道，且架構於將該氣流由該入風口導入該氣流通道；一過濾裝置，設置於該框體且位於該氣流通道，其中該過濾裝置濾除該氣流中部分之懸浮微粒；一電場裝置，設置於該框體，位於該氣流通道且鄰近於該過濾裝置，其中該電場裝置產生一電場，使剩餘之該懸浮微粒通過該電場以具有一第一電性； 一靜電裝置，設置於該框體，位於該氣流通道且鄰近於該電場裝置，其中該靜電裝置具有一第二電性，該第一電性與該第二電性係為相反之電性，且該靜電裝置吸附具該第一電性之剩餘之該懸浮微粒；以及一感應元件，設置於該框體之一內部且與該靜電裝置絕緣隔離，該感應元件係對應於該靜電裝置且架構於感應該靜電裝置之一電容值變化。