(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022135938
(43)【公開日】2022-09-15
(54)【発明の名称】室内気体汚染検出及び濾過方法
(51)【国際特許分類】
A61L 9/16 20060101AFI20220908BHJP
B01D 46/00 20220101ALI20220908BHJP
F24F 8/108 20210101ALI20220908BHJP
F24F 8/80 20210101ALI20220908BHJP
【FI】
A61L9/16 F
B01D46/00 F
F24F8/108
F24F8/80 165
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022010547
(22)【出願日】2022-01-26
(31)【優先権主張番号】110107602
(32)【優先日】2021-03-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.ブルートゥース
(71)【出願人】
【識別番号】508252837
【氏名又は名称】研能科技股▲ふん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】Microjet Technology Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】1F, No.28, R&D 2nd Road, Science-Based Industrial Park, Hsin-Chu, Taiwan
(74)【代理人】
【識別番号】110001139
【氏名又は名称】SK弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100130328
【弁理士】
【氏名又は名称】奥野 彰彦
(74)【代理人】
【識別番号】100130672
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 寛之
(72)【発明者】
【氏名】莫皓然
(72)【発明者】
【氏名】呉錦銓
(72)【発明者】
【氏名】韓永隆
(72)【発明者】
【氏名】黄啓峰
(72)【発明者】
【氏名】蔡長諺
(72)【発明者】
【氏名】李偉銘
(72)【発明者】
【氏名】郭俊毅
【テーマコード(参考)】
4C180
4D058
【Fターム(参考)】
4C180AA02
4C180AA07
4C180AA16
4C180AA17
4C180BB08
4C180BB09
4C180CC03
4C180DD09
4C180DD11
4C180DD17
4C180EA16X
4C180EA57X
4C180EC01
4C180HH05
4C180KK01
4D058JA12
4D058KB11
4D058QA01
4D058QA21
4D058SA01
4D058SA13
4D058TA08
4D058TA11
4D058UA25
(57)【要約】 (修正有)
【課題】室内空間内の気体汚染を迅速に濾過して清潔で安全に呼吸可能な気体状態を形成する方法を提供する。
【解決手段】室内気体汚染検出及び濾過方法である。複数個の気体検出装置1a~1dを提供して室内空間の気体汚染を検出する。複数個の濾過清浄装置3a~3dを提供して気体汚染を濾過し、無線送信により第1制御命令を受信して起動されて気体汚染を濾過する。接続装置2を提供して知能的に演算し、複数個の気体検出装置により検出した気体汚染のデータを受信して比較して知能的に演算し、室内空間の気体汚染の領域位置を探り出し、第1制御命令を、気体汚染の領域位置における濾過清浄装置を知能的に選択して起動させるように発出する。これにより、気体汚染を濾過し、気体汚染が拡散しないように即時に吸引し、室内空間において清潔で安全に呼吸可能な気体状態を形成する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
室内空間において気体汚染を探り出して濾過処理を行うための室内気体汚染検出及び濾過方法であって、
複数個の気体検出装置を提供して前記気体汚染を検出し、複数個の前記気体検出装置により前記室内空間の前記気体汚染のデータを検出して外部に出力し、
複数個の濾過清浄装置により前記気体汚染を濾過し、前記濾過清浄装置は、無線送信により第1制御命令を受信して起動されて前記気体汚染を濾過し、
接続装置を提供して知能的に演算し、前記接続装置は、複数個の前記気体検出装置により検出した前記気体汚染の前記データを受信して比較して知能的に演算し、前記室内空間の前記気体汚染の領域位置を探り出し、前記第1制御命令を、前記気体汚染の領域位置における前記濾過清浄装置を知能的に選択して起動させるように発出し、
前記気体汚染の領域位置における前記濾過清浄装置を起動して前記気体汚染を濾過し、前記気体汚染が拡散しないように即時に吸引し、前記室内空間において清潔で安全に呼吸可能な気体状態を形成する、ことを特徴とする室内気体汚染検出及び濾過方法。
【請求項2】
前記気体汚染は、浮遊微粒子、一酸化炭素、二酸化炭素、オゾン、二酸化硫黄、二酸化窒素、鉛、総揮発性有機化合物、ホルムアルデヒド、細菌、真菌、ウィルスのうちの1種又はそれらの組み合わせである、ことを特徴とする請求項1に記載の室内気体汚染検出及び濾過方法。
【請求項3】
前記接続装置は、前記第1制御命令を発出し、前記気体汚染の領域位置における前記濾過清浄装置を知能的に選択して起動させた後、第2制御命令を、残りの各前記濾過清浄装置を知能的に選択して起動させるように発出することで、前記気体汚染の濾過を加速させ、前記室内空間において清潔で安全に呼吸可能な気体状態を形成する、ことを特徴とする請求項1に記載の室内気体汚染検出及び濾過方法。。
【請求項4】
各前記気体検出装置は、固定式、移動式のうちの1種又はそれらの組み合わせである、ことを特徴とする請求項1に記載の室内気体汚染検出及び濾過方法。
【請求項5】
前記接続装置は、少なくとも3つの前記気体検出装置により検出した前記室内空間の前記気体汚染の前記データを受信して比較した後、前記気体汚染の前記データにおける最高値を知能的に演算し、前記室内空間の前記気体汚染の領域位置を判断して選択する、ことを特徴とする請求項1に記載の室内気体汚染検出及び濾過方法。
【請求項6】
前記気体検出装置は、制御回路基板、気体検出本体、マイクロプロセッサ及び通信器を備え、前記気体検出本体、前記マイクロプロセッサ及び前記通信器は、一体に形成されるとともに互いに電気的に接続されるように前記制御回路基板に設けられ、且つ前記マイクロプロセッサは前記気体検出本体の検出作動を制御し、前記気体検出本体は前記気体汚染を検出して検出信号を出力し、前記マイクロプロセッサは前記検出信号を受信して演算処理を行い、前記気体汚染の前記データを生成して前記通信器に出力し、前記通信器を介して外部に無線送信し、
前記気体検出本体は、更に、駆動回路基板、微粒子センサ及び気体センサを備え、前記微粒子センサ及び前記気体センサは、いずれも前記駆動回路基板に電気的に接続するように位置決めされて設けられる、ことを特徴とする請求項1に記載の室内気体汚染検出及び濾過方法。
【請求項7】
前記微粒子センサは、浮遊微粒子の情報を検出し、前記気体センサは、揮発性有機化合物センサを含み、二酸化炭素又は総揮発性有機化合物気体の情報を検出する、ことを特徴とする請求項6に記載の室内気体汚染検出及び濾過方法。
【請求項8】
前記気体センサは、ホルムアルデヒドセンサ、細菌センサ、ウィルスセンサのうちの1種類又はそれらの組み合わせであり、前記ホルムアルデヒドセンサは、ホルムアルデヒド気体の情報を検出し、前記細菌センサは、細菌情報又は真菌情報を検出し、前記ウィルスセンサは、ウィルス気体の情報を検出する、ことを特徴とする請求項6に記載の室内気体汚染検出及び濾過方法。
【請求項9】
前記接続装置は、モバイル装置、クラウド処理装置のうちの1種類又はそれらの組み合わせであり、前記無線送信は、Wi-Fiモジュール、ブルートゥースモジュール、無線周波数識別モジュール、近距離無線通信モジュールのうちの1種類又はそれらの組み合わせである、ことを特徴とする請求項1に記載の室内気体汚染検出及び濾過方法。
【請求項10】
前記濾過清浄装置は、導風器及び濾過清浄モジュールを備え、前記導風器は、前記気体汚染をガイドして前記濾過清浄モジュールを通過させて濾過清浄を行い、且つ前記導風器は、ファン、清淨機、空調機、送風機のうちの1種類又はそれらの組み合わせである、ことを特徴とする請求項1に記載の室内気体汚染検出及び濾過方法。
【請求項11】
前記濾過清浄装置の前記室内空間における空間体積は、16.5~247.5m3であり、室内空間において少なくとも1~75台設けられ、且つ前記濾過清浄装置の前記導風器のクリーンエア供給率値は、200~1600であり、前記気体汚染は前記濾過清浄装置において1分内に浮遊微粒子2.5(PM2.5)の濃度が10μg/m3未満、二酸化炭素の濃度が1000ppm、総揮発性有機化合物(TVOC)の濃度0.56ppm未満、ホルムアルデヒドの濃度0.08ppm未満、細菌数が1500CFU/m3未満、真菌数が1000CFU/m3、二酸化硫黄の濃度が0.075ppm未満、二酸化窒素の濃度が0.1ppm未満、一酸化炭素の濃度が35ppm未満、オゾンの濃度が0.12ppm未満、鉛の濃度0.15μg/m3未満になるように清浄される、ことを特徴とする請求項10に記載の室内気体汚染検出及び濾過方法。
【請求項12】
前記濾過清浄モジュールは、高効率濾過網(HEPA)である、ことを特徴とする請求項10に記載の室内気体汚染検出及び濾過方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、室内空間内の気体汚染を迅速に濾過して清潔で安全に呼吸可能な気体状態を形成する、室内空間において実施する気体濾過方法に関する。
【背景技術】
【0002】
人々は生活の周りの空気の質にますます注意を払うが、粒子状物質(ParticulateMatter、PM)、例えばPM1、PM2.5、PM10、二酸化炭素、総揮発性有機化合物(Total VolatileOrganic Compound、TVOC)、ホルムアルデヒド等の気体、ひいては、気体に含まれる微粒子、エアロゾル、細菌、ウィルス等の環境に晒され、人間の健康に影響を及ぼし、場合によっては生命を脅かすこともある。
【0003】
室内の空気質を把握することは容易でなく、室内空気質に加えて、室内の空調条件や汚染源は室内空気質に影響を与える主な要因であり、特に室内空気の循環不足により粉塵が発生することがある。室内空気環境を改善し、良好な空気質状態を達成するために、人々はしばしば、エアコンまたは空気洗浄機を使用する。しかし、エアコン及び空気洗浄機等空調濾過装置は、室内の空気を即時に検出することができない。即時に空気を濾過させるためには、使用者が起動する必要があるため、室内の空気品質の問題を完全に解決することはできない。
【0004】
そのため、本発明は、空気を清浄し、室内で有害気体の呼吸を減少させ、且つリアルタイムで迅速に室内の空気質を検出し、室内の空気質が良くない時に、素早く室内の空気を清浄する解決策を提供することが本発明の主な課題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、室内気体汚染の検出及び濾過方法に関する。その主な目的は、接続装置が複数個の気体検出装置により検出した気体汚染データを受信して比較して知能的に演算することで、室内空間の気体汚染の領域位置を探り出し、制御命令を対応する気体汚染の領域位置の濾過清浄装置を知能的に選択して制御するように発出する、気体汚染の濾過処理を実施することで、室内空間において清潔で安全に呼吸可能な気体状態を形成することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の目的を達成するために、本発明は、複数個の気体検出装置を提供して気体汚染を検出し、複数個の気体検出装置により室内空間の気体汚染のデータを検出して外部に出力し、複数個の濾過清浄装置により気体汚染を濾過し、濾過清浄装置は、無線送信により第1制御命令を受信して起動されて気体汚染を濾過し、接続装置を提供して知能的に演算し、接続装置は、複数個の気体検出装置により検出した気体汚染のデータを受信して比較して知能的に演算し、室内空間の気体汚染の領域位置を探り出し、第1制御命令を気体汚染の領域位置における濾過清浄装置を知能的に選択するように発出して起動し、気体汚染の領域位置における濾過清浄装置を起動して気体汚染を濾過し、気体汚染が拡散しないように即時に吸引し、室内空間において清潔で安全に呼吸可能な気体状態を形成する、ことを含む室内気体汚染の検出及び濾過方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図1】本発明の室内気体汚染の検出及び濾過方法の室内空間においての使用状態概念図(一)である。
【
図2】本発明の室内気体汚染の検出及び濾過方法の室内空間においての使用状態概念図(二)である。
【
図4】本発明の気体検出装置の組立体的組み合わせ概念図(一)である。
【
図5A】本発明の気体検出本体の立体的組み合わせ概念図(二)である。
【
図5B】本発明の気体検出本体の立体的組み合わせ概念図(三)である。
【
図5C】本発明の気体検出本体の立体的分解概念図である。
【
図6A】本発明のベースの立体的概念図(一)である。
【
図6B】本発明のベースの立体的概念図(二)である。
【
図7】本発明のベースの立体的概念図(三)である。
【
図8A】本発明の圧電アクチュエータとベースとの分解状態を示す立体的概念図である。
【
図8B】本発明の圧電アクチュエータとベースとの組み合わせ状態を示す立体的概念図である。
【
図9A】本発明の圧電アクチュエータの立体的分解概念図(一)である。
【
図9B】本発明の圧電アクチュエータの立体的分解概念図(二) である。
【
図10A】本発明の圧電アクチュエータの作動状態を示す断面概念図(一) である。
【
図10B】本発明の圧電アクチュエータの作動状態を示す断面概念図(二) である。
【
図10C】本発明の圧電アクチュエータの作動状態を示す断面概念図(三) である。
【
図11A】気体検出本体の組み合わせ組合断面図(一)である。
【
図11B】気体検出本体の組み合わせ組合断面図(二) である。
【
図11C】気体検出本体の組み合わせ組合断面図(三) である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の特徴及び利点を示す典型的な実施例を詳しく説明する。理解されるべきであることは、本発明の異なる態様には様々な変化があり、何れも本発明の範囲に含まれ、それについての説明及び図面は本質的に説明するためのものであり、本発明を制限するものではない。
【0009】
本発明は、室内空間において気体汚染を検出して濾過処理に適用される室内気体汚染の検出及び濾過方法に関するものであり、以下のことを含む:室内空間の気体汚染を検出する複数個の気体検出装置を提供する。気体汚染を濾過し、無線送信により第1制御命令を受信して濾過気体汚染を実施する複数個の濾過清浄装置を提供する。室内空間の気体汚染の領域位置を探り出すように、複数個の気体検出装置により検出した気体汚染データを受信して比較して知能的に演算し、第1制御命令を気体汚染の領域位置における濾過清浄装置を知能的に選択して起動するように発出する接続装置を提供する。気体汚染を濾過し、気体汚染が拡散しないように即時に吸着し、室内空間に清潔で安全に呼吸可能な気体状態を形成する。
【0010】
図1及び
図2に示すように、本発明の方法の具体的な実施例は、以下のようである。本発明の方法においは、室内空間に配置される複数の気体検出装置1a、1b、1c、1d、接続装置2及び複数の濾過清浄装置3a、3b、3c、3dが含まれる。本発明を詳細に説明するために、気体検出装置1a及び濾過清浄装置3agが配置されている周辺領域を領域Aに定義し、気体検出装置1b及び濾過清浄装置3bが配置されている周辺領域を領域Bに定義し、気体検出装置1c及び濾過清浄装置3cが配置されている周辺領域を領域Cに定義し、気体検出装置1d及び濾過清浄装置3dが配置されている周辺領域を領域Dに定義し、それぞれは各領域A、B、C、Dの気体汚染データを検出して接続装置2に出力する。
【0011】
前記接続装置2は、複数個の気体検出装置1a、1b、1c、1dにより検出した気体汚染データを受信して比較して知能的に演算することで、気体汚染の領域位置Lの室内空間の領域A、B、C、Dにおける位置を探り出し、第1制御命令を、気体汚染の領域位置Lの所在領域の濾過清浄装置3a、3b、3c、3dを知能的に選択するように無線又は有線で送信して発出することで起動させ、気体汚染の濾過処理を実施する。
【0012】
図1及び表1に示すように、室内空間の領域A、B、C、Dに対応する各気体検出装置1a、1b、1c、1dにより気体汚染の領域位置Lにおいて検出した各気体汚染のデータであり、気体汚染のデータを接続装置2に送信して知能的に演算した後、空気汚染の領域位置Lが領域Cにあることがわかり、空気汚染の領域位置Lに最も近い領域C内に位置する濾過清浄装置3cを判断し、接続装置2により第1制御命令を発出して濾過清浄装置3cを起動して濾過清浄した後、知能的に演算して第2制御命令を発出して残りの3つの濾過清浄装置3a、3b、3dを起動し、気体汚染の濾過を加速させることで、室内空間において清潔で安全に呼吸可能な気体状態を形成する。
【0013】
【0014】
本発明の室内気体汚染の検出及び濾過方法を更に説明する。本発明の接続装置2は、気体汚染の領域位置Lは、知能的に演算するが、これは、3点位置決めによって演算される。まず、いずれか3つの気体検出装置の位置決め位置(例えば1a、1b、1c)を探り出し、気体検出装置1a、1b、1cをそれぞれ円心とし、3つの気体検出装置1a、1b、1cの位置と気体汚染との間の距離を得ることで、気体汚染の領域位置Lを計算することができる。例えば、表1において、気体汚染の領域位置Lは、室内空間の領域Cにあり、且つそのデータは30.00であるため、気体汚染の領域位置Lから最も近い気体検出装置1cにより検出したデータの最高値は6.69であり、気体汚染の領域位置Lから最も遠い気体検出装置1bにより検出したデータは1.07であり、残りの2つの気体検出装置1a、1dにより検出したデータは、それぞれ2.72及び2.63である。そのため、3つの気体検出装置1a、1b、1cの位置をそれぞれ円心とし、3つの気体検出装置1a、1b、1cにより検出したデータ2.72、1.07、6.69を基準とし、このデータにより3つの気体検出装置1a、1b、1cと気体汚染の領域位置Lとの間の距離を計算する。3つの気体検出装置1a、1b、1cの所在位置が分かる場合、気体汚染の領域位置Lと気体検出装置1a、1b、1cそれぞれとの間の距離を計算し、3点位置決めにより気体汚染の領域位置Lは、気体汚染の領域位置であることが算出可能である。三點位置決めを採用することは、本発明の好ましい実施例であるが、これに限らず、3点以上の位置決めを採用して気体汚染の領域位置Lを算出してもよい。
【0015】
本実施例において、前記気体検出装置1a、1b、1c、1dは、固定式又は移動式であり得、前記接続装置2は、モバイル装置2a又はクラウド処理装置2bであり得る。
【0016】
本発明の接続装置2により知能的に演算して気体汚染の領域位置Lが室内空間の領域Cにあることを算出すると、接続装置2は、第1制御命令を発出して気体汚染の領域位置Lに最も近い濾過清浄装置3cが受信して起動して濾過清浄した後、接続装置2は、第2制御命令を発出して残りの3つの濾過清浄装置3a、3b、3dが受信して起動して濾過清浄を実施し、気体汚染の濾過を加速させることで、室内空間において清潔で安全に呼吸可能な気体状態を形成する。
【0017】
図3に示すように、前記濾過清浄装置3a、3b、3c、3dは、いずれも導風器21及び濾過清浄モジュール22を備え、導風器21は、気体汚染をガイドして濾過清浄モジュール22を通過させて濾過清浄を実施する。導風器21は、ファン又は清淨機又は空調機、又は送風機である。各濾過清浄装置3a、3b、3c、3dの室内空間の領域A、B、C、Dでの空間体積は16.5~247.5m
3であり、室内空間に少なくとも1~75台設けられる。濾過清浄装置3a、3b、3c、3dの導風器21のクリーンエア供給率(CADR、Clean Air Delivery Rate)値は、200~1600であり、前記気体汚染は濾過清浄装置3a、3b、3c、3dにおいて1分内に浮遊微粒子2.5(PM2.5)の濃度が10μg/m
3未満、二酸化炭素の濃度が1000ppm、総揮発性有機化合物(TVOC)の濃度0.56ppm未満、ホルムアルデヒドの濃度0.08ppm未満、細菌数が1500CFU/m
3未満、真菌数が1000CFU/m
3、二酸化硫黄の濃度が0.075ppm未満、二酸化窒素の濃度が0.1ppm未満、一酸化炭素の濃度が35ppm未満、オゾンの濃度が0.12ppm未満、鉛の濃度0.15μg/m
3未満になるように清浄される。
【0018】
前記濾過清浄モジュール22は、複数の実施形態の組み合わせでもよく、例えば、高効率濾過網(High-Efficiency Particulate Air,HEPA)である。高効率濾過網22aは、気体に含まれる化学スモッグ、細菌、塵埃粒子及び花粉を吸着することにより、濾過清浄モジュール22内に導入された空気汚染源が濾過浄化される効果が達成される。いくつかの実施例において、高効率濾過網22aに清浄因子となる二酸化塩素を塗布することにより、濾過清浄モジュール22導入される気体中のウィルス、細菌、真菌を抑制する。高効率濾過網22a上に清浄因子となる二酸化塩素を塗布することにより、濾過清浄モジュール22における空気汚染源のウィルス、細菌、真菌、A型インフルエンザウィルス、B型インフルエンザウィルス、エンテロウィルス、ノロウィルスに対する抑制率が99%以上に達することができるため、ウィルスの交差感染が抑制され得る。いくつかの実施例において、高効率濾過網22a上に銀杏及び日本ヌルデの抽出物の草本保護層が塗布して、草本保護抗アレルギー濾網を構成する。これによって、効果的に抗アレルギーするとともに、濾網を通過するインフルエンザウィルスの表面タンパク質及び濾過清浄モジュール22により導入されて高効率濾過網22aを通過する気体におけるインフルエンザウィルス(例えば、H1N1)の表面タンパク質を破壊することができる。別の実施例において、高効率濾過網22aに銀イオンを塗布することで、濾過清浄モジュール22により導入された気体におけるウィルス、細菌、真菌を抑制する。
【0019】
別の実施例において、濾過清浄モジュール22は、高効率濾過網22aと光触媒ユニット22bとを組み合わせて構成される形態であってもよい。室外の気体汚染を濾過過清浄モジュール22に導入し、光触媒ユニット22bにより光エネルギを電気エネルギに変換し、体における有害物質を分解して消毒殺菌を行い、気体を濾過及び浄化する効果を達成する。
【0020】
別の実施例において、濾過清浄モジュール22は、高効率濾過網22aと光プラズマユニット22cとを組み合わせて構成される形態であってもよい。光プラズマユニット22cは、ナノ光管を含み、ナノ光管で濾過清浄モジュール22が導入した室外の気体に照射することにより、気体に含まれる揮発性有機気体が分解して浄化される。濾過清浄モジュール22空気汚染源を導入すると、ナノ光管が導入された気体に照射することにより、気体に含まれる酸素分子及び水分子は平強酸化性の光プラズマに分解し、有機分子を破壊するイオン気流を形成し、気体に含まれる揮発性ホルムアルデヒド、トルエン、揮発性有機化合物(Volatile Organic Compounds,VOC)などの気体分子を水及び二酸化炭素に分解することで気体の濾過及び浄化効果を達成する。
【0021】
別の実施例において、濾過清浄モジュール22は、高効率濾過網22aとマイナスイオンユニット22dとを組み合わせて構成される形態であってもよい。濾過清浄モジュール22により室外から導入される空気汚染源は、高電圧放電により、気体に含まれる微粒子が正に帯電するため、負に帯電する集塵板に付着することで、導入された気体を濾過浄化する効果が達成される。
【0022】
別の実施例において、濾過清浄モジュール22は、高効率濾過網22aとプラズマイオンユニット22eを組み合わせて構成される形態であってもよい。プラズマイオンユニット22eにより高電圧プラズマプルームを生成し、高電圧プラズマプルームにおけるププラズマイオンは濾過清浄モジュール22により導入される室外の空気汚染源中のウィルス及び細菌を分解し、プラズマイオンにより気体に含まれる酸素分子及び水分子を電離してカチオン(H+)及びアニオン(O2-)を生成する。イオンの周囲に水分子が付着した物質は、ウィルス及び細菌の表面に付着した後、化学反応の作用下で強酸化性の活性酸素(ヒドロキシ、OH基)に変換し、ウィルス及び細菌の表面タンパク質の水素を奪い、それを酸化して分解することにより、導入された気体を濾過浄化する効果が達成される。
【0023】
別の実施例において、濾過清浄モジュール22は、高効率濾過網22aのみからなるか、あるいは、高効率濾過網22aと、光触媒ユニット22b、光プラズマユニット22c、マイナスイオンユニット22d、プラズマイオンユニット22eのうちのいずれか1つのユニットとの組み合わせであるか、あるいは、高効率濾過網22aと、光触媒ユニット22b、光プラズマユニット22c、マイナスイオンユニット22d及びプラズマイオンユニット22eのうちのいずれか2つのユニットとの組み合わせであるか、あるいは、高効率濾過網22aと光触媒ユニット22b、光プラズマユニット22c、マイナスイオンユニット22d、プラズマイオンユニット22eのうちのいずれか3つのユニットとの組み合わせであるか、あるいは、高効率濾過網22aと、光触媒ユニット22b、光プラズマユニット22c、マイナスイオンユニット22d、プラズマイオンユニット22eとの組み合わせである。
【0024】
図4に示すように、前記気体検出装置1a、1b、1c、1dは、検出して気体検出データを送信する。以下の実施例では、気体検出装置1aを例として説明するが、他の気体検出装置1b、1c、1dの構造も同様である。気体検出装置1aは、制御回路基板11、気体検出本体12、マイクロプロセッサ13及び通信器14を備える。気体検出本体12、マイクロプロセッサ13及び通信器14は、一体に形成されるとともに互いに電気的に接続されるように制御回路基板11に設けられる。マイクロプロセッサ13及び通信器14は、制御回路基板11上に設けられ、且つマイクロプロセッサ13は、気体検出本体12の駆動信号を制御して検出作動を起動させ、気体検出装置1aにより検出した空気汚染源のデータを受信して演算処理を行い、通信器14を介して外部に通信し、気体検出本体12の検出資料(気体)を検出データに転換して保存する。通信器14は、マイクロプロセッサ13により出力される検出データ(気体)を受信し、検出データをクラウド処理装置(図示せず)又は外部裝置(図示せず)に送信する。外部裝置は、モバイルデバイス(図示せず)であり得る。前記通信器14とクラウド処理装置との信号の接続及び送信については、予め設定される領域A、B、C、Dの大きさに基づくものあり、且つ通信器14の外部への通信送信は、有線の双方向通信(例えば、USB、mini-USB、micro-USB)又は無線の双方向通信(例えば、Wi-Fiモジュール、ブルートゥースモジュール、無線周波数識別モジュール、近距離無線通信モジュールなど)であってもよい。
【0025】
前記空気汚染は、浮遊微粒子、一酸化炭素、二酸化炭素、オゾン、二酸化硫黄、二酸化窒素、鉛、総揮発性有機化合物、ホルムアルデヒド、細菌、真菌、ウィルスのうちの1種又はそれらの組み合わせである。
【0026】
更に、
図5A~
図10Aに示すように、前記気体検出本体12は、ベース121、圧電アクチュエータ122、駆動回路基板123、レーザアセンブリ124、微粒子センサ125、外蓋126及び気体センサ127を備える。ベース121は、第1表面1211、第2表面1212、レーザ設置領域1213、入気溝1214、気体ガイドアセンブリ配置領域1215及び排気溝1216を備える。第1表面1211と第2表面1212は、対向して設けられる2つ表面である。レーザアセンブリ124は、第1表面1211から第2表面1212へくり抜いて形成される。また、外蓋126はベース121をカバーし、側板1261を有し、側板1261は、入気開口1261a及び排気開口1261bを有する。入気溝1214は、第2表面1212から凹んで形成され、且つレーザ設置領域1213に近隣する。入気溝1214には、入気通口1214aが設けられ、ベース121の外部に連通し、外蓋126の排気通口1216aに対応する。入気溝1214の両側壁には、透光窓1214bが貫通され、レーザ設置領域1213に連通する。そのため、ベース121の第1表面1211は、外蓋126にカバーされ、第2表面1212は、駆動回路基板123にカバーされることにより、入気溝1214は入気経路として形成される。
【0027】
気体ガイドアセンブリ配置領域1215は、第2表面1212から凹んで形成され、入気溝1214に連通し、且つ底面において通気孔1215aが貫通される。気体ガイドアセンブリ配置領域1215の四隅にそれぞれ位置決め突起1215bを有する。前記排気溝1216には排気通口1216aが設けられ、排気通口1216aと外蓋126の排気開口1261bは対応して設けられる。排気溝1216は、第1表面1211が気体ガイドアセンブリ配置領域1215の垂直投影領域へ凹んで形成される第1区間1216bと、気体ガイドアセンブリ配置領域1215の垂直投影領域でない領域から延伸される領域であり、且つ第1表面1211から第2表面1212にくり抜いて形成される第2区間1216cを含み、第1区間1216bと第2区間1216cは接続されて段差を形成し、且つ排気溝1216の第1区間1216bと気体ガイドアセンブリ配置領域1215の通気孔1215aは連通され、排気溝1216の第2区間1216cと排気通口1216aは連通される。そのため、ベース121の第1表面1211が外蓋126によってカバーされ、第2表面1212が駆動回路基板123によってカバーされる場合、排気溝1216と駆動回路基板123によって排気経路が構成される。
【0028】
また、前記レーザアセンブリ124及び微粒子センサ125は、いずれも駆動回路基板123に設けられ、且つベース121内に位置する。レーザアセンブリ124及び微粒子センサ125とベース121の位置を明確に説明するために、駆動回路基板123を省略して説明する。レーザアセンブリ124は、ベース121のレーザ設置領域1213内に設けられ、微粒子センサ125は、ベース121の入気溝1214内に設けられ、レーザアセンブリ124に位置合わせする。そして、レーザアセンブリ124は、透光窓1214bに対応し、透光窓1214bは、レーザアセンブリ124が発射するレーザ光が通過するためのものであり、レーザ光は入気溝1214に照射される。レーザアセンブリ124が発射する光束経路は透光窓1214bを通過し、入気溝1214と直交する。レーザアセンブリ124が発射する光束経路は透光窓1214bを通過して入気溝1214内に入り、入気溝1214内の気体が照射される。光束が気体内の浮遊微粒子に接触すると、散乱して投影スポットが発生する。微粒子センサ125はその直交方向における位置にあり、散乱による投影スポットを受信して計算することで気体の検出データを取得する。また、気体センサ127は、電気的に接続するように駆動回路基板123に位置決めされて設けられ、且つ排気溝1216内に設けられ、排気溝1216に導入される空気汚染を検出する。本発明の好ましい実施例において、気体センサ127は、二酸化炭素又は総揮発性有機化合物の気体情報を検出する揮発性有機化合物センサであるか、又はホルムアルデヒド気体情報を検出するホルムアルデヒドセンサであるか、又は細菌、真菌の情報を検出する細菌センサであるか、又はウィルス気体情報を検出するウィルスセンサである。
【0029】
前記圧電アクチュエータ122は、ベース121の正方形の気体ガイドアセンブリ配置領域1215に設けられる。そして、気体ガイドアセンブリ配置領域1215と入気溝1214は連通され、圧電アクチュエータ122が作動すると、入気溝1214内の気体を圧電アクチュエータ122に吸い取り、気体は気体ガイドアセンブリ配置領域1215の通気孔1215aを通過して排気溝1216に入る。前記駆動回路基板123は、ベース121の第2表面1212をカバーする。レーザアセンブリ124は、駆動回路基板123に電気的に接続するように設けられる。微粒子センサ125も駆動回路基板123に電気的に接続するように設けられる。外蓋126がベース121をカバーしている時に、排気通口1216aはベース121の入気通口1214aに対応し、排気開口1261bはベース121の排気通口1216aに対応する。
【0030】
前記圧電アクチュエータ122は、噴気孔シート1221、キャビティフレーム1222、作動体1223、絶縁性フレーム1224及び導電性フレーム1225を備える。噴気孔シート1221可撓性材質であり、浮遊シート1221a、中空孔1221bを有し、浮遊シート1221aは、屈曲振動可能なシート状構造であり、その形状及びサイズは気体ガイドアセンブリ配置領域1215の内縁に対応する。中空孔1221bは、気体を流通させるものであり、浮遊シート1221aの中心を貫通する。本発明の好ましい実施例において、浮遊シート1221aの形状は四角形、円形、楕円形、三角形及び多角形のうちの1つであってもよい。
【0031】
前記キャビティフレーム1222は、噴気孔シート1221上に積層して設けられ、且つその形状は、噴気孔シート1221に対応する。作動体1223は、キャビティフレーム1222上に積層して設けられ、噴気孔シート1221、浮遊シート1221aの間に共振チャンバー1226が形成される。絶縁性フレーム1224は、作動体1223上に積層して設けられ、その形状は、キャビティフレーム1222に類似する。導電性フレーム1225は、絶縁性フレーム1224上に積層して設けられ、その形状は、絶縁性フレーム1224に類似し、且つ導電性フレーム1225は、導電性ピン1225a及び導電性ピン1225aの外縁から外部に延伸する導電性電極1225bを有し、導電性電極1225bは、導電性フレーム1225の内縁から内部に延伸する。
【0032】
また、作動体1223は、更に、圧電載置板1223a、調整共振板1223b及び圧電板1223cを備える。圧電載置板1223aは、キャビティフレーム1222に積層して設けられる。調整共振板1223bは、圧電載置板1223a上に積層して設けられる。圧電板1223cは、調整共振板1223b上に積層して設けられる。調整共振板1223b及び圧電板1223cは、絶縁性フレーム1224内に設けられる。導電性フレーム1225の導電性電極1225bを介して圧電板1223cに電気的接続される。本発明の好ましい実施例において、圧電載置板1223aと調整共振板1223bは、いずれも導電性材料である。圧電載置板1223aは、圧電ピン1223dを有し、且つ圧電ピン1223d及び導電性ピン1225aは、駆動回路基板123上の駆動回路(図示せず)に接続され、駆動信号(駆動周波数及び駆動電圧であり得る)を受信する。これによって、圧電ピン1223d、圧電載置板1223a、調整共振板1223b、圧電板1223c、導電性電極1225b、導電性フレーム1225及導電性ピン1225aが回路を形成し、絶縁性フレーム1224により、導電性フレーム1225と作動体1223とを隔離して短絡現象を回避することで、駆動信号が圧電板1223cに送信され得る。圧電板1223c駆動信号を受信した後、圧電効果によって変形し、さらに圧電載置板1223a及び調整共振板1223bを往復に屈曲振動するように駆動する。
【0033】
更に、調整共振板1223bは、圧電板1223cと圧電載置板1223aとの間に位置し、両者間の緩衝材として、調整圧電載置板1223aの振動周波数を調整可能である。基本的に、調整共振板1223bの厚さは、圧電載置板1223aよりも大きく、調整共振板1223bの厚さを調整することで、作動体1223の振動周波数を調整する。噴気孔シート1221、キャビティフレーム1222、作動体1223、絶縁性フレーム1224及び導電性フレーム1225は、順に気体ガイドアセンブリ配置領域1215内に積層して設けられるとともに位置決めされることにより、圧電アクチュエータ122が気体ガイドアセンブリ配置領域1215内に位置決めされる。圧電アクチュエータ122において、浮遊シート1221aと気体ガイドアセンブリ配置領域1215の内縁との間に隙間1221cが形成され、空気を流通させる。
【0034】
前記噴気孔シート1221と気体ガイドアセンブリ配置領域1215の底面との間に気流チャンバー1227が形成される。気流チャンバー1227は、噴気孔シート1221の中空孔1221bを介して作動体1223、噴気孔シート1221及び浮遊シート1221aの間の共振チャンバー1226に連通し、共振チャンバー1226中の気体の振動周波数により、浮遊シート1221aの振動周波数とほぼ同じようになり、共振チャンバー1226と浮遊シート1221aがヘルムホルツ共振効果(Helmholtz resonance)を発生し、気体の輸送効率を向上できる。圧電板1223cが気体ガイドアセンブリ配置領域1215の底面から離れる方向に移動すると、噴気孔シート1221の浮遊シート1221a、圧電板1223cに伴って気体ガイドアセンブリ配置領域1215の底面から離れる方向に移動し、これによって、気流チャンバー1227の容積が急激に大きくなり、内部圧力が低下して負圧が形成され、吸引圧電アクチュエータ122外部の空気が吸引されて隙間1221cから入り、中空孔1221bから共振チャンバー1226に入ることで、共振チャンバー1226内の気圧が高くなり、圧力勾配が形成される。圧電板1223cが噴気孔シート1221の浮遊シート1221aに伴って気体ガイドアセンブリ配置領域1215の底面に向かって移動する時に、共振チャンバー1226内の気体が中空孔1221bにより迅速に流出され、気流チャンバー1227内の空気が圧縮され、集まった空気がベルヌーイの法則に近い理想気体状態で迅速且つ大量に噴出され、導入気体ガイドアセンブリ配置領域1215の通気孔1215aに導入される。
【0035】
図10B及び
図10Cに示される動作を繰り返すことによって、圧電板1223cは往復式の振動を行い、慣性の原理により、排気後の共振チャンバー1226内部の気圧が平衡気圧よりも低くなるため、気体は再度共振チャンバー1226に入る。このようにして、共振チャンバー1226中の気体の振動周波数を圧電板1223cの振動周波数とほぼ同じになるように制御し、ヘルムホルツ共鳴効果を発生させ、気体の高速且つ大量の輸送を実現する。
【0036】
図11A~
図11Cに示すように、気体は、外蓋126の入気開口1261aから配位、入気通口1214aを通過してベース121の入気溝1214に入り、微粒子センサ125の位置に流れる。また、圧電アクチュエータ122の持続的な駆動により入気経路における空気が吸引されることによって、外部の空気が迅速に導入され且つ安定的に流通し、微粒子センサ125の上方を通過する。この時、レーザアセンブリ124から発射される光束は、透光窓1214bを通過して入気溝1214に入り、入気溝1214は、微粒子センサ125の上方を通過する。微粒子センサ125の光束が空気中の浮遊微粒子に照射されると、散乱現象及び投影スポットが発生する。微粒子センサ125が散乱による投影スポットを受信して計算することにより、空気中に含まれる浮遊微粒子の粒子径及び数量等の関連情報を取得し、且つ微粒子センサ125上方の気体も持続的に圧電アクチュエータ122の駆動を受けて気体ガイドアセンブリ配置領域1215の通気孔1215aに導入され、排気溝1216に入る。最後に、気体が排気溝1216に入った後、圧電アクチュエータ122が空気を絶えずに排気溝1216に輸送するため、排気溝1216内の空気は押されて排気通口1216a及び排気開口1261bを通過して外部に排出される。
【0037】
以上の説明により、本発明は、室内空間内に複数の気体検出装置及び複数の気体検出装置に対応する各濾過清浄装置が配置され、気体検出装置により各室内空間の気体汚染データを検出して接続装置に出力し、接続装置が複数個の気体検出装置により検出した気体汚染データを受信して比較して知能的に演算することで、室内空間の気体汚染の領域位置を探り出し、第1制御命令を対応する気体汚染の領域位置における濾過清浄装置を知能的に選択して制御するように発出する、気体汚染の濾過処理を実施することで、室内空間において清潔で安全に呼吸可能な気体状態を形成する。
【符號説明】
【0038】
1a、1b、1c、1d:気体検出装置
11:制御回路基板
12:気体検出本体
121:ベース
1211:第1表面
1212:第2表面
1213:レーザ設置領域
1214:入気溝
1214a:入気通口
1214b:透光窗口
1215:気体ガイドアセンブリ配置領域
1215a:通気孔
1215b:位置決め突起
1216:排気溝
1216a:排気通口
1216b:第1区間
1216c:第2区間
122:圧電アクチュエータ
1221:噴気孔シート
1221a:浮遊シート
1221b:中空孔
1221c:隙間
1222:キャビティフレーム
1223:作動体
1223a:圧電載置板
1223b:調整共振板
1223c:圧電板
1223d:圧電ピン
1224:絶縁性フレーム
1225:導電性フレーム
1225a:導電性ピン
1225b:導電性電極
1226:共振チャンバー
1227:気流チャンバー
1221a:浮遊シート
1221b:中空孔
123:駆動回路基板
124:レーザアセンブリ
125:微粒子センサ
126:外蓋
1261:側板
1261a:入気開口
1261b:排気開口
127:気体センサ
13:マイクロプロセッサ
14:通信器
2:接続装置
2a:モバイル装置
2b:クラウド処理装置
21:導風器
22:濾過清浄モジュール
22a:高効率濾過網
22b:光触媒ユニット
22c:光プラズマユニット
22d:マイナスイオンユニット
22e:プラズマイオンユニット
3a、3b、3c、3d:濾過清浄装置
A、B、C、D:領域
L:領域位置
【外国語明細書】