(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】P2022153265
(43)【公開日】2022-10-12
(54)【発明の名称】空気浄化装置
(51)【国際特許分類】
A61L 9/014 20060101AFI20221004BHJP
A61L 9/16 20060101ALI20221004BHJP
G01N 21/53 20060101ALN20221004BHJP
【ＦＩ】
A61L9/014
A61L9/16 F
G01N21/53 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022011285
(22)【出願日】2022-01-27
(31)【優先権主張番号】110111419
(32)【優先日】2021-03-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(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】林景松
(72)【発明者】
【氏名】韓永隆
(72)【発明者】
【氏名】黄啓峰
【テーマコード（参考）】
2G059
4C180
【Ｆターム（参考）】
2G059AA01
2G059AA05
2G059BB01
2G059EE01
2G059EE02
2G059GG01
2G059KK01
4C180AA02
4C180AA16
4C180CC04
4C180CC11
4C180DD09
4C180EA14X
4C180EA26X
4C180HH05
4C180HH20
4C180KK01
4C180LL11
(57)【要約】 （修正有）
【課題】空気浄化装置、特にガスのろ過に適用され、ガスを検知する及び活動空間内の有害ガスを浄化する機能を有する装置を提供する。
【解決手段】少なくとも一つの吸気口１ａ及び少なくとも一つの排気口１ｂを有する装置本体１と、装置本体内に設けられ、少なくとも一つの活性炭素層２１ａ及び少なくとも一つのゼオライト層２１ｂを交互に重ねて構成される浄化フィルター材２であって、活性炭素層が吸気口から導入された空気に含まれる微小粒子状物質をろ過吸着し、ゼオライト層が自体の細孔及び疎水性の組合わせにより、吸気口から導入された空気に含まれる揮発性有機化合物を制御・吸着することで、導入された空気が排気口から排出される浄化ガスを形成する浄化フィルター材と、装置本体内に設けられ、吸気口を通過する空気のガス品質データを検知して出力するガス検知モジュールと、を含む空気浄化装置である。
【選択図】図１
【解決手段】少なくとも一つの吸気口１ａ及び少なくとも一つの排気口１ｂを有する装置本体１と、装置本体内に設けられ、少なくとも一つの活性炭素層２１ａ及び少なくとも一つのゼオライト層２１ｂを交互に重ねて構成される浄化フィルター材２であって、活性炭素層が吸気口から導入された空気に含まれる微小粒子状物質をろ過吸着し、ゼオライト層が自体の細孔及び疎水性の組合わせにより、吸気口から導入された空気に含まれる揮発性有機化合物を制御・吸着することで、導入された空気が排気口から排出される浄化ガスを形成する浄化フィルター材と、装置本体内に設けられ、吸気口を通過する空気のガス品質データを検知して出力するガス検知モジュールと、を含む空気浄化装置である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも一つの吸気口及び少なくとも一つの排気口を有する装置本体と、
前記装置本体内に設けられ、少なくとも一つの活性炭素層及び少なくとも一つのゼオライト層を交互に重ねて構成される浄化フィルター材であって、前記活性炭素層が前記吸気口から導入された前記空気に含まれる微小粒子状物質をろ過吸着し、前記ゼオライト層が自体の細孔及び疎水性の組合わせにより、前記吸気口から導入された前記空気に含まれる揮発性有機化合物を制御・吸着することで、導入された前記空気が前記排気口から排出される浄化ガスを形成する浄化フィルター材と、
前記装置本体内に設けられ、前記吸気口を通過する空気のガス品質データを検知して出力するガス検知モジュールと、
を含むことを特徴とする、空気浄化装置。
前記装置本体内に設けられ、少なくとも一つの活性炭素層及び少なくとも一つのゼオライト層を交互に重ねて構成される浄化フィルター材であって、前記活性炭素層が前記吸気口から導入された前記空気に含まれる微小粒子状物質をろ過吸着し、前記ゼオライト層が自体の細孔及び疎水性の組合わせにより、前記吸気口から導入された前記空気に含まれる揮発性有機化合物を制御・吸着することで、導入された前記空気が前記排気口から排出される浄化ガスを形成する浄化フィルター材と、
前記装置本体内に設けられ、前記吸気口を通過する空気のガス品質データを検知して出力するガス検知モジュールと、
を含むことを特徴とする、空気浄化装置。
【請求項2】
前記浄化フィルター材が、前記空気に含まれる前記微小粒子状物質及び揮発性有機化合物の吸着浄化の効率を向上させるために、前記活性炭素層及び前記複数のゼオライト層を交互に重ねて構成されることを特徴とする、請求項１に記載の空気浄化装置。
【請求項3】
前記浄化フィルター材が、前記空気に含まれる前記微小粒子状物質及び前記揮発性有機化合物の吸着浄化の効率を向上させるために、前記複数の活性炭素層及び前記ゼオライト層を交互に重ねて構成されることを特徴とする、請求項１に記載の空気浄化装置。
【請求項4】
前記浄化フィルター材が、前記空気に含まれる前記微小粒子状物質及び前記揮発性有機化合物の吸着浄化の効率を向上させるために、前記複数の活性炭素層及び前記複数のゼオライト層を重ねて構成されることを特徴とする、請求項１に記載の空気浄化装置。
【請求項5】
前記装置本体内に設けられ、かつ前記排気口に隣接しており、前記装置本体外の前記ガスを導入し、前記浄化フィルター材を介してろ過浄化して前記浄化ガスを形成するように導き、前記浄化ガスを前記排気口から排出させる、導風装置を含むことを特徴とする、請求項１に記載の空気浄化装置。
【請求項6】
前記ガス検知モジュールによって検知された前記ガス品質データが、前記導風装置を起動するか又は停止するかを知能的に判断して前記空気のろ過・浄化操作を導くように、前記導風装置に出力・提供し、また、前記ガス検知モジュールによって検知された前記ガスの前記ガス品質データが、前記空気のガス品質データ及び警告通知を表示するように外部接続装置に出力・提供することを特徴とする、請求項５に記載の空気浄化装置。
【請求項7】
前記ガス検知モジュールが、制御回路基板、ガス検知本体、マイクロプロセッサ及び通信器を含み、前記ガス検知本体、前記マイクロプロセッサ及び前記通信器が、前記制御回路基板にパッケージされ、一体的に形成され、かつ電気的に接続されており、前記マイクロプロセッサが前記ガス検知モジュールによって検知された前記ガス品質データを受信して演算処理し、前記導風装置の起動または停止操作を制御し、前記通信器が前記マイクロプロセッサによって受信された前記ガス品質データを伝送し、外部に通信して前記外部接続装置に伝送して、前記外部接続装置が前記ガス品質データを取得し、記録して警告通知することを特徴とする、請求項６に記載の空気浄化装置。
【請求項8】
前記ガス検知本体が、
第一表面と、前記第一表面に対向する第二表面と、前記第一表面から前記第二表面に向かってくり抜かれて形成されたレーザ設置領域と、前記第二表面から凹んで形成され、かつ前記レーザ設置領域に隣接している吸気溝であって、前記吸気溝に吸気通口が設けられ、両側壁に光透過窓が貫通しており、前記レーザ設置領域に連通している吸気溝と、前記第二表面から凹んで形成され、前記吸気溝に連通し、かつ底面に通気穴が貫通しており、四隅にそれぞれ位置決め突起を有する導気部品搭載領域と、前記第一表面から前記導気部品搭載領域の底面における凹みに対応し、前記第一表面が前記導気部品搭載領域に対応していない領域に、前記第一表面から前記第二表面に向かってくり抜かれて形成され、前記通気穴に連通し、排気通口が設けられた排気溝と、を有する基座と、
前記導気部品搭載領域に収容された圧電アクチュエータと、
前記基座の前記第二表面にカバーし密着した駆動回路基板と、
前記駆動回路基板に位置決め設置されて電気的に接続され、前記レーザ設置領域に対応して収容され、かつ放射されたビーム経路が前記光透過窓を通過し、前記吸気溝と直交する方向を成すレーザ部品と、
前記駆動回路基板に位置決め設置されて電気的に接続され、前記吸気溝と前記レーザ部品によって放射された前記ビーム経路との直交方向位置に対応して収容され、前記吸気溝を通過し、かつ前記レーザ部品によって放射されたビームの照射を受けた前記空気に含まれる微粒子を検知するための微粒子センサーと、
前記基座の前記第一表面に覆い、かつ側板を有する外蓋であって、前記側板の前記基座の前記吸気通口及び前記排気通口に対応する位置に、それぞれ吸気枠口及び排気枠口が設けられ、前記吸気枠口が前記基座の前記吸気通口に対応し、前記排気枠口が前記基座の前記排気通口に対応する外蓋と、
を含み、
前記外蓋が前記基座の前記第一表面を覆い、前記駆動回路基板が前記第二表面をカバーして、前記吸気溝によって吸気経路を定義し、前記排気溝によって排気経路を定義することで、前記圧電アクチュエータが、前記基座の前記吸気通口の外部の前記浄化ガスが前記吸気枠口から前記吸気溝によって定義された前記吸気経路に入るように快速に導き、前記微粒子センサーを通って前記空気に含まれる微粒子の微粒子濃度を検知し、かつ前記空気が前記圧電アクチュエータにより導送され、前記通気穴から前記排気溝によって定義された前記排気経路に排出され、最後に前記基座の前記排気通口乃至前記排気枠口から排出されることを特徴とする、請求項７に記載の空気浄化装置。
第一表面と、前記第一表面に対向する第二表面と、前記第一表面から前記第二表面に向かってくり抜かれて形成されたレーザ設置領域と、前記第二表面から凹んで形成され、かつ前記レーザ設置領域に隣接している吸気溝であって、前記吸気溝に吸気通口が設けられ、両側壁に光透過窓が貫通しており、前記レーザ設置領域に連通している吸気溝と、前記第二表面から凹んで形成され、前記吸気溝に連通し、かつ底面に通気穴が貫通しており、四隅にそれぞれ位置決め突起を有する導気部品搭載領域と、前記第一表面から前記導気部品搭載領域の底面における凹みに対応し、前記第一表面が前記導気部品搭載領域に対応していない領域に、前記第一表面から前記第二表面に向かってくり抜かれて形成され、前記通気穴に連通し、排気通口が設けられた排気溝と、を有する基座と、
前記導気部品搭載領域に収容された圧電アクチュエータと、
前記基座の前記第二表面にカバーし密着した駆動回路基板と、
前記駆動回路基板に位置決め設置されて電気的に接続され、前記レーザ設置領域に対応して収容され、かつ放射されたビーム経路が前記光透過窓を通過し、前記吸気溝と直交する方向を成すレーザ部品と、
前記駆動回路基板に位置決め設置されて電気的に接続され、前記吸気溝と前記レーザ部品によって放射された前記ビーム経路との直交方向位置に対応して収容され、前記吸気溝を通過し、かつ前記レーザ部品によって放射されたビームの照射を受けた前記空気に含まれる微粒子を検知するための微粒子センサーと、
前記基座の前記第一表面に覆い、かつ側板を有する外蓋であって、前記側板の前記基座の前記吸気通口及び前記排気通口に対応する位置に、それぞれ吸気枠口及び排気枠口が設けられ、前記吸気枠口が前記基座の前記吸気通口に対応し、前記排気枠口が前記基座の前記排気通口に対応する外蓋と、
を含み、
前記外蓋が前記基座の前記第一表面を覆い、前記駆動回路基板が前記第二表面をカバーして、前記吸気溝によって吸気経路を定義し、前記排気溝によって排気経路を定義することで、前記圧電アクチュエータが、前記基座の前記吸気通口の外部の前記浄化ガスが前記吸気枠口から前記吸気溝によって定義された前記吸気経路に入るように快速に導き、前記微粒子センサーを通って前記空気に含まれる微粒子の微粒子濃度を検知し、かつ前記空気が前記圧電アクチュエータにより導送され、前記通気穴から前記排気溝によって定義された前記排気経路に排出され、最後に前記基座の前記排気通口乃至前記排気枠口から排出されることを特徴とする、請求項７に記載の空気浄化装置。
【請求項9】
前記微粒子センサーがＰＭ２．５センサーであり、さらに、前記駆動回路基板に位置決め設置され、かつ前記駆動回路基板に電気的に接続され、前記排気溝に収容され、前記排気経路によって導出された前記空気に含まれる揮発性有機化合物を検知するための揮発性有機化合物センサーを含むことを特徴とする、請求項８に記載の空気浄化装置。
【請求項10】
前記圧電アクチュエータが、
サスペンションプレート及び中空穴を有し、前記サスペンションプレートが曲げ振動することができ、前記中空穴が前記サスペンションプレートの中心位置に形成されているガスオリフィスプレートと、
前記サスペンションプレートに重ねて設置されたチャンバ筐体と、
前記チャンバ筐体に重ねて設置され、圧電キャリア板、共振調整板及び圧電板を含むアクチュエータであって、前記圧電キャリア板が前記チャンバ筐体に重ねて設置され、前記共振調整板が前記圧電キャリア板に重ねて設置され、及び前記圧電板が前記共振調整板に重ねて設置されて、電圧を受けて前記圧電キャリア板及び前記共振調整板を駆動して往復曲げ振動を発生させるアクチュエータと、
前記アクチュエータに重ねて設置された絶縁筐体と、
前記絶縁筐体に重ねて設置された導電筐体と、
を含み、
前記ガスオリフィスプレートが前記導気部品搭載領域の前記位置決め突起に固設されて位置決め支持されて、前記ガスオリフィスプレートの外部を取り囲む、前記空気が流通するための空隙を定義し、かつ前記ガスオリフィスプレートと前記導気部品搭載領域の底部との間に気流チャンバが形成され、前記アクチュエータ、前記チャンバ筐体及び前記サスペンションプレートの間に共振チャンバが形成され、前記アクチュエータを駆動して前記ガスオリフィスプレートを共振させて、前記ガスオリフィスプレートの前記サスペンションプレートを往復振動変位させることで、前記空気を吸引して前記空隙を通って前記気流チャンバに入ってから排出し、前記空気の輸送流動を実現することを特徴とする、請求項８に記載の空気浄化装置。
サスペンションプレート及び中空穴を有し、前記サスペンションプレートが曲げ振動することができ、前記中空穴が前記サスペンションプレートの中心位置に形成されているガスオリフィスプレートと、
前記サスペンションプレートに重ねて設置されたチャンバ筐体と、
前記チャンバ筐体に重ねて設置され、圧電キャリア板、共振調整板及び圧電板を含むアクチュエータであって、前記圧電キャリア板が前記チャンバ筐体に重ねて設置され、前記共振調整板が前記圧電キャリア板に重ねて設置され、及び前記圧電板が前記共振調整板に重ねて設置されて、電圧を受けて前記圧電キャリア板及び前記共振調整板を駆動して往復曲げ振動を発生させるアクチュエータと、
前記アクチュエータに重ねて設置された絶縁筐体と、
前記絶縁筐体に重ねて設置された導電筐体と、
を含み、
前記ガスオリフィスプレートが前記導気部品搭載領域の前記位置決め突起に固設されて位置決め支持されて、前記ガスオリフィスプレートの外部を取り囲む、前記空気が流通するための空隙を定義し、かつ前記ガスオリフィスプレートと前記導気部品搭載領域の底部との間に気流チャンバが形成され、前記アクチュエータ、前記チャンバ筐体及び前記サスペンションプレートの間に共振チャンバが形成され、前記アクチュエータを駆動して前記ガスオリフィスプレートを共振させて、前記ガスオリフィスプレートの前記サスペンションプレートを往復振動変位させることで、前記空気を吸引して前記空隙を通って前記気流チャンバに入ってから排出し、前記空気の輸送流動を実現することを特徴とする、請求項８に記載の空気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空気浄化装置、特にガスのろ過に適用され、ガスを検知する及び活動空間内の有害ガスを浄化する機能を有する装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
現代人は生活の周りのガスの品質をますます重視しており、浮遊粒子（ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｍａｔｔｅｒ、ＰＭ）、例えばＰＭ１、ＰＭ２．５、ＰＭ１０、二酸化炭素、総揮発性有機化合物（Ｔｏｔａｌ Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ、ＴＶＯＣ）、カルボアルデヒドなどのガスは、いずれも環境中に暴露され、人体の健康に影響を与え、深刻な場合は生命に危害を及ぼす。活動空間内のガス品質がますます重視されているため、浄化ガスの品質を提供して活動空間内で呼吸する有害ガスを低減することができる空気浄化装置は、いつでもどこでも活動空間内のガスをリアルタイムでろ過することができ、活動空間内のガス品質が悪い場合は、活動空間内のガスをリアルタイムで浄化する。浄化ガスの効率をどのように高めるかが、本発明の研究開発の主要な課題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は空気浄化装置を提供し、空気浄化装置内部の浄化フィルター材により、ガスにおける微小粒子状物質（例えば浮遊粒子、ＰＭ２．５）及び揮発性有機化合物（例えばＶＯＣＳ）をろ過することで、ろ過された空気は浄化ガスを形成する。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の主な目的は、少なくとも一つの吸気口及び少なくとも一つの排気口を有する装置本体と、装置本体内に設けられ、少なくとも一つの活性炭素層及び少なくとも一つのゼオライト層を交互に重ねて構成される浄化フィルター材であって、活性炭素層が吸気口から導入された空気に含まれる微小粒子状物質をろ過吸着し、ゼオライト層が自体の細孔及び疎水性の組合わせにより、吸気口から導入された空気に含まれる揮発性有機化合物を制御・吸着することで、導入された空気が排気口から排出される浄化ガスを形成する浄化フィルター材と、装置本体内に設けられ、吸気口を通過する空気のガス品質データを検知して出力するガス検知モジュールと、を含む空気浄化装置を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【図1】本発明の空気浄化装置の断面構造模式図である。
【図2】本発明のガス検知モジュールの電気的接続関係を示す模式図である。
【図3】本発明のガス検知モジュールの立体組立模式図（一）である。
【図4A】本発明のガス検知本体の立体組立模式図（二）である。
【図4B】本発明のガス検知本体の立体組立模式図（三）である。
【図4C】本発明のガス検知本体の立体分解模式図である。
【図5A】本発明の基座の立体模式図（一）である。
【図5B】本発明の基座の立体模式図（二）である。
【図6】本発明の基座の立体模式図（三）である。
【図7A】本発明の分解された圧電アクチュエータと基座の立体模式図である。
【図7B】本発明の組み立てられた圧電アクチュエータと基座の立体模式図である。
【図8A】本発明の圧電アクチュエータの立体分解模式図（一）である。
【図8B】本発明の圧電アクチュエータの立体分解模式図（二）である。
【図9A】本発明の圧電アクチュエータの断面動作模式図（一）である。
【図9B】本発明の圧電アクチュエータの断面動作模式図（二）である。
【図9C】本発明の圧電アクチュエータの断面動作模式図（三）である。
【図10A】本発明のガス検知本体の組立断面図（一）である。
【図10B】本発明のガス検知本体の組立断面図（二）である。
【図10C】本発明のガス検知本体の組立断面図（三）である。
【図11】本発明のガス検知本体のレーザ部品の放射ビーム経路を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0006】
本発明の特徴と利点を示す実施形態について、後述の説明において記述する。本発明は異なる態様において様々な変化を有することができ、いずれも本発明の範囲から逸脱することなく、かつその説明及び図面は本質的に例示するために用いられものであり、本発明を限定する意図はないことを理解されたい。
【0007】
【0008】
上記装置本体１は吸気口１ａ及び少なくとも一つの排気口１ｂを有する。
【0009】
上記浄化フィルター材２は、装置本体１内に設けられ、少なくとも一つの活性炭素層２１ａ及び少なくとも一つのゼオライト層２１ｂからなり、活性炭素層２１ａが吸気口１ａから導入された空気に含まれる微小粒子状物質（例えば浮遊粒子、ＰＭ２．５）をろ過吸着し、ゼオライト層２１ｂが自体の細孔及び疎水性の組合わせにより、吸気口１ａから導入された空気に含まれる揮発性有機化合物（例えばＶＯＣＳ）を制御・吸着することで、導入された空気は浄化ガスを形成する。
【0010】
本実施形態では、浄化フィルター材２は、空気に含まれる微小粒子状物質（浮遊粒子、ＰＭ２．５）及び揮発性有機化合物（ＶＯＣｓ）の吸着浄化の効率を向上させるために、活性炭素層２１ａ及び複数のゼオライト層２１ｂを重ねて構成されてもよい。または、浄化フィルター材２は、空気に含まれる微小粒子状物質（浮遊粒子、ＰＭ２．５）及び揮発性有機化合物（ＶＯＣｓ）の吸着浄化の効率を向上させるために、複数の活性炭素層２１ａ及びゼオライト層２１ｂを重ねて構成されてもよい。または、浄化フィルター材２は、空気に含まれる微小粒子状物質（浮遊粒子、ＰＭ２．５）及び揮発性有機化合物（ＶＯＣｓ）の吸着浄化の効率を向上させるために、複数の活性炭素層２１ａ及び複数のゼオライト層２１ｂを重ねて構成されてもよい。
【0011】
上記導風装置４は、装置本体１内に設けられかつ排気口１ｂに隣接しており、装置本体１外のガスを導入し、浄化フィルター材２を介してろ過浄化して浄化ガスを形成するように導き、浄化ガスを排気口１ｂから排出させる。
【0012】
上記ガス検知モジュール３は、装置本体１内に設けられかつ吸気口１ａに隣接しており、ガスデータを検知して、導風装置４を起動するか又は停止するかを知能的に判断して空気のろ過・浄化操作を導くように導風装置４に出力・提供する。
【0013】
また、図２及び図３に示すように、上記ガス検知モジュール３は、制御回路基板３００、ガス検知本体３０１、マイクロプロセッサ３０２及び通信器３０３を含む。ガス検知本体３０１、マイクロプロセッサ３０２及び通信器３０３は制御回路基板３００にパッケージされ、一体的に形成されかつ互いに電気的に接続されている。マイクロプロセッサ３０２及び通信器３０３は制御回路基板３００に設置され、かつマイクロプロセッサ３０２はガス検知本体３０１の検知動作を制御し、ガス検知本体３０１は大気汚染を検知して検知信号を出力し、マイクロプロセッサ３０２は検知信号を受信して演算処理出力し、通信器３０３に提供して外部に通信して外部接続装置５に伝送する。
【0014】
さらに説明すると、図４Ａ～図９Ａを参照し、上記ガス検知本体３０１は、基座３２１、圧電アクチュエータ３２２、駆動回路基板３２３、レーザ部品３２４、微粒子センサー３２５、外蓋３２６及びガスセンサー３２７を含む。基座３２１は、第一表面３２１１、第二表面３２１２、レーザ設置領域３２１３、吸気溝３２１４、導気部品搭載領域３２１５及び排気溝３２１６を有する。第一表面３２１１と第二表面３２１２は、対向設置された二つの面である。レーザ設置領域３２１３は、第一表面３２１１から第二表面３２１２に向かってくり抜かれて形成されている。さらに、外蓋３２６は基座３２１を覆い、吸気枠口３２６１ａと排気枠口３２６１ｂを備える側板３２６１を有する。吸気溝３２１４は、第二表面３２１２から凹んで形成され、かつレーザ設置領域３２１３に隣接している。吸気溝３２１４に、基座３２１の外部に連通し、外蓋３２６の排気通口３２１６ａと対応する吸気通口３２１４ａが設けられ、吸気溝３２１４の両側壁は、貫通する光透過窓３２１４ｂを有し、レーザ設置領域３２１３に連通している。そこで、基座３２１の第一表面３２１１が外蓋３２６でカバーされ、第二表面３２１２が駆動回路基板３２３でカバーされることで、吸気溝３２１４によって吸気経路を定義する。
【0015】
導気部品搭載領域３２１５は、第二表面３２１２から凹んで形成され、吸気溝３２１４に連通し、かつ底面に通気穴３２１５ａが貫通しており、導気部品搭載領域３２１５の四隅には、それぞれ位置決め突起３２１５ｂを有する。上記排気溝３２１６に、外蓋３２６の排気枠口３２６１ｂに対応して設置された排気通口３２１６ａが設けられている。排気溝３２１６は、第一表面３２１１の導気部品搭載領域３２１５への垂直投影領域に凹んで形成された第一区間３２１６ｂと、導気部品搭載領域３２１５の垂直投影領域から延びた領域に第一表面３２１１から第二表面３２１２に向かってくり抜かれて形成された第二区間３２１６ｃとを含み、第一区間３２１６ｂは、段差を形成するように第二区間３２１６ｃに接続され、かつ排気溝３２１６の第一区間３２１６ｂは、導気部品搭載領域３２１５の通気穴３２１５ａに連通し、排気溝３２１６の第二区間３２１６ｃは、排気通口３２１６ａに連通している。そこで、基座３２１の第一表面３２１１が外蓋３２６でカバーされ、第二表面３２１２が駆動回路基板３２３でカバーされる時、排気溝３２１６と駆動回路基板３２３ともによって排気経路を定義する。
【0016】
また、上記レーザ部品３２４及び微粒子センサー３２５は、いずれも駆動回路基板３２３に設置され、かつ基座３２１内に位置しており、レーザ部品３２４及び微粒子センサー３２５と基座３２１の位置を明確に説明するために、駆動回路基板３２３を意図的に省略する。レーザ部品３２４は基座３２１のレーザ設置領域３２１３内に収容され、微粒子センサー３２５は基座３２１の吸気溝３２１４内に収容され、レーザ部品３２４と位置合わせされている。なお、レーザ部品３２４が、レーザ部品３２４によって放射されたレーザ光が通過するための光透過窓３２１４ｂに対応することで、レーザ光を吸気溝３２１４に照射する。レーザ部品３２４によって発したビーム経路は、光透過窓３２１４ｂを通過しかつ吸気溝３２１４と直交する方向を成す。レーザ部品３２４によって放射されたビームは、光透過窓３２１４ｂを通って吸気溝３２１４内に入り、吸気溝３２１４内のガスが照射され、ビームがガス内の浮遊微粒子に接触する時、散乱して投射スポットを生成し、微粒子センサー３２５がその直交方向位置に位置し、散乱による投射スポットを受信して計算を行うことで、ガスの検知データを取得する。さらに、ガスセンサー３２７は、駆動回路基板３２３に位置決め設置されて電気的に接続され、かつ排気溝３２１６に収容されており、これによって、排気溝３２１６に導入された大気汚染を検知する。本発明の好ましい実施形態では、ガスセンサー３２７は、二酸化炭素または総揮発性有機化合物のガス情報を検知する揮発性有機化合物センサーであり、またはカルボアルデヒドのガス情報を検知するカルボアルデヒドセンサーであり、または細菌、真菌の情報を検知する細菌センサーであり、またはウイルスのガス情報を検知するウイルスセンサーである。
【0017】
上記圧電アクチュエータ３２は、基座３２１の正方形の導気部品搭載領域３２１５に収容されている。なお、導気部品搭載領域３２１５は、吸気溝３２１４に連通し、圧電アクチュエータ３２が作動すると、吸気溝３２１４内のガスを圧電アクチュエータ３２に吸い込み、ガスが導気部品搭載領域３２１５の通気穴３２１５ａを通って、排気溝３２１６に入る。上記駆動回路基板３２３は基座３２１の第二表面３２１２をカバーしている。レーザ部品３２４は駆動回路基板３２３に設置されかつ電気的に接続されている。微粒子センサー３２５も、駆動回路基板３２３に設置されかつ電気的に接続されている。外蓋３２６が基座３２１を覆う時、排気通口３２１６ａは基座３２１の吸気通口３２１４ａに対応し、排気枠口３２６１ｂは基座３２１の排気通口３２１６ａに対応している。
【0018】
上記圧電アクチュエータ３２は、ガスオリフィスプレート３２２１、チャンバ筐体３２２２、アクチュエータ３２２３、絶縁筐体３２２４及び導電筐体３２２５を含む。ガスオリフィスプレート３２２１は可撓性材質であり、サスペンションプレート３２２１ａ、中空穴３２２１ｂを有し、サスペンションプレート３２２１ａは曲げ振動するシート状構造であり、その形状と寸法は、導気部品搭載領域３２１５の内縁に対応しており、中空穴３２２１ｂは、ガスが流通するようにサスペンションプレート３２２１ａの中心を貫通している。本発明の好ましい実施形態では、サスペンションプレート３２２１ａの形状は、方形、円形、楕円形、三角形及び多角形のいずれかであってもよい。
【0019】
上記チャンバ筐体３２２２はガスオリフィスプレート３２２１に重ねられ、かつその外観はガスオリフィスプレート３２２１に対応している。アクチュエータ３２２３はチャンバ筐体３２２２に重ねられ、チャンバ筐体３２２２、サスペンションプレート３２２１ａとの間に共振チャンバ３２２６を定義している。絶縁筐体３２２４はアクチュエータ３２２３に重ねられ、その外観はチャンバ筐体３２２２に近似している。導電筐体３２２５は絶縁筐体３２２４に重ねられ、その外観は絶縁筐体３２２４に近似しており、かつ導電筐体３２２５は導電ピン３２２５ａ及び導電電極３２２５ｂを有し、かつ導電ピン３２２５ａは導電筐体３２２５の外縁から外向きに延在し、導電電極３２２５ｂは導電筐体３２２５の内縁から内向きに延在する。
【0020】
なお、アクチュエータ３２２３は、圧電キャリア板３２２３ａ、共振調整板３２２３ｂ及び圧電板３２２３ｃをさらに含む。圧電キャリア板３２２３ａはチャンバ筐体３２２２に重ねられている。共振調整板３２２３ｂは圧電キャリア板３２２３ａに重ねられている。圧電板３２２３ｃは共振調整板３２２３ｂに重ねられている。共振調整板３２２３ｂ及び圧電板３２２３ｃは、絶縁筐体３２２４内に収容されている。導電筐体３２２５の導電電極３２２５ｂによって圧電板３２２３ｃに電気に接続されている。本発明の好ましい実施形態では、圧電キャリア板３２２３ａと共振調整板３２２３ｂは、いずれも導電材料である。圧電キャリア板３２２３ａは圧電ピン３２２３ｄを有し、かつ圧電ピン３２２３ｄと導電ピン３２２５ａは、駆動回路基板３２３における駆動回路（図示せず）に接続されて、駆動信号（駆動周波数及び駆動電圧であってもよい）を受信し、駆動信号は、圧電ピン３２２３ｄ、圧電キャリア板３２２３ａ、共振調整板３２２３ｂ、圧電板３２２３ｃ、導電電極３２２５ｂ、導電筐体３２２５及び導電ピン３２２５ａによってループを形成することができ、絶縁筐体３２２４によって導電筐体３２２５とアクチュエータ３２２３を遮断し、短絡現象を防止して、駆動信号を圧電板３２２３ｃに送信することができる。圧電板３２２３ｃは、駆動信号を受信した後、圧電効果によって変形し、さらに圧電キャリア板３２２３ａ及び共振調整板３２２３ｂを駆動して往復曲げ振動を発生させる。
【0021】
共振調整板３２２３ｂは、両者の間の緩衝材として圧電板３２２３ｃと圧電キャリア板３２２３ａとの間に位置し、圧電キャリア板３２２３ａの振動周波数を調整することができる。基本的には、共振調整板３２２３ｂの厚さは圧電キャリア板３２２３ａよりも大きく、共振調整板３２２３ｂの厚さを変えることにより、アクチュエータ３２２３の振動周波数を調整する。ガスオリフィスプレート３２２１、チャンバ筐体３２２２、アクチュエータ３２２３、絶縁筐体３２２４及び導電筐体３２２５は、導気部品搭載領域３２１５内に順次積み重ね設置されかつ位置決めされ、これによって、圧電アクチュエータ３２は導気部品搭載領域３２１５内に位置決めされ、圧電アクチュエータ３２は、サスペンションプレート３２２１ａと導気部品搭載領域３２１５の内縁との間に、ガスが流通するための空隙３２２１ｃを定義する。
【0022】
上記ガスオリフィスプレート３２２１と導気部品搭載領域３２１５の底面との間に、気流チャンバ３２２７が形成されている。気流チャンバ３２２７は、ガスオリフィスプレート３２２１の中空穴３２２１ｂを介して、アクチュエータ３２２３、ガスオリフィスプレート３２２１及びサスペンションプレート３２２１ａの間の共振チャンバ３２２６に連通し、共振チャンバ３２２６におけるガスの振動周波数を、サスペンションプレート３２２１ａの振動周波数と同じようにすることにより、共振チャンバ３２２６とサスペンションプレート３２２１ａは、ヘルムホルツ共鳴効果（Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）を生じ、ガスの輸送効率を高める。圧電板３２２３ｃが導気部品搭載領域３２１５の底面から離れる方向へ移動する時、圧電板３２２３ｃがガスオリフィスプレート３２２１のサスペンションプレート３２２１ａを導気部品搭載領域３２１５の底面から離れる方向へ移動させることで、気流チャンバ３２２７の容積が急激に拡大し、内部圧力が低下して負圧を発生し、圧電アクチュエータ３２外部のガスが吸引されて空隙３２２１ｃから流入し、中空穴３２２１ｂを経て共振チャンバ３２２６に入り、共振チャンバ３２２６内の気圧を増加させて、圧力勾配を発生させる。圧電板３２２３ｃがガスオリフィスプレート３２２１のサスペンションプレート３２２１ａを導気部品搭載領域３２１５の底面へ移動させる時、共振チャンバ３２２６におけるガスは、中空穴３２２１ｂを経て快速に流出し、気流チャンバ３２２７内のガスを絞り出し、合流したガスをベルヌーイの定理に近い理想的なガス状態で快速かつ大量に噴出させて、導気部品搭載領域３２１５の通気穴３２１５ａに導入する。
【0023】
図９Ｂと図９Ｃに示す動作を繰り返すことにより、圧電板３２２３ｃは往復振動し、慣性原理によれば、排気後の共振チャンバ３２２６の内部気圧が平衡気圧よりも低くなると、ガスを再び共振チャンバ３２２６に入るように導き、このように、共振チャンバ３２２６におけるガスの振動周波数を、圧電板３２２３ｃの振動周波数と同じように制御することで、ヘルムホルツ共鳴効果を生じさせ、高速かつ大量なガス輸送を実現する。
【0024】
さらに、図１０Ａから図１０Ｃ及び図１１を参照し、ガスはすべて、外蓋３２６の吸気枠口３２６１ａから入り、吸気通口３２１４ａを通って基座３２１の吸気溝３２１４に入り、微粒子センサー３２５の位置に流れる。また、圧電アクチュエータ３２による連続的な駆動によって吸気経路のガスを吸収することで、外部のガスは快速に導入されかつ安定流通し、微粒子センサー３２５の上方を通過し、このとき、レーザ部品３２４によって放射されたビームは、光透過窓３２１４ｂを通って吸気溝３２１４に入り、吸気溝３２１４が微粒子センサー３２５の上方を通過し、微粒子センサー３２５のビームがガス中の浮遊微粒子に照射する時、散乱現象及び投射スポットが発生し、微粒子センサー３２５は散乱による投射スポットを受信して計算を行い、これによって、ガスに含まれる浮遊微粒子の粒子径及び濃度などの関連情報を取得し、かつ微粒子センサー３２５上方のガスも、圧電アクチュエータ３２による連続的な駆動によって導気部品搭載領域３２１５の通気穴３２１５ａに導入され、排気溝３２１６に入る。最後に、ガスが排気溝３２１６に入った後、圧電アクチュエータ３２がガスを排気溝３２１６に輸送し続けるため、排気溝３２１６内のガスは押し出され、排気通口３２１６ａ及び排気枠口３２６１ｂを通って外部に排出される。
【0025】
上記のように、本発明に提供される空気浄化装置は、空気浄化装置の装置本体１の内部にガス検知モジュール３が設けられ、ガス検知モジュール３の微粒子センサー３２５によりガスにおける有害ガスが検知されと、導風装置４を起動することで、導風装置４は、空気が装置本体１の内部に導入されるように知能的に導き、浄化フィルター材２における活性炭素層２１ａとゼオライト層２１ｂにより、ガスにおける浮遊粒子（ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｍａｔｔｅｒ、ＰＭ２．５）及び揮発性有機化合物（例えばＶＯＣＳ）をろ過して、導入された空気が浄化ガスを形成することで、浄化ガスを提供して活動空間内で呼吸する有害ガスを低減する。これによって、本発明は、装置本体１内部の浄化フィルター材２における活性炭素層２１ａとゼオライト層２１ｂを、導風装置４と組み合わせて利用して、活動空間における浄化ガスの効率を向上させる。これによって、本発明は、当業者なら様々な修正を加えることができるが、特許請求の範囲によって定義される範囲から逸脱することはない。
【符号の説明】
【0026】
１... 装置本体
１ａ... 吸気口
１ｂ... 排気口
２... 浄化フィルター材
２１ａ... 活性炭素層
２１ｂ... ゼオライト層
３... ガス検知モジュール
３００... 制御回路基板
３０１... ガス検知本体
３０２... マイクロプロセッサ
３０３... 通信器
３２１... 基座
３２１１... 第一表面
３２１２... 第二表面
３２１３... レーザ設置領域
３２１４... 吸気溝
３２１４ａ... 吸気通口
３２１４ｂ... 光透過窓
３２１５... 導気部品搭載領域
３２１５ａ... 通気穴
３２１５ｂ... 位置決め突起
３２１６... 排気溝
３２１６ａ... 排気通口
３２１６ｂ... 第一区間
３２１６ｃ... 第二区間
３２２１... ガスオリフィスプレート
３２２１ａ... サスペンションプレート
３２２１ｂ... 中空穴
３２２１ｃ... 空隙
３２２２... チャンバ筐体
３２２３... アクチュエータ
３２２３ａ... 圧電キャリア板
３２２３ｂ... 共振調整板
３２２３ｃ... 圧電板
３２２３ｄ... 圧電ピン
３２２４... 絶縁筐体
３２２５... 導電筐体
３２２５ａ... 導電ピン
３２２５ｂ... 導電電極
３２２６... 共振チャンバ
３２２７... 気流チャンバ
３２２... 圧電アクチュエータ
３２３... 駆動回路基板
３２４... レーザ部品
３２５... 微粒子センサー
３２６... 外蓋
３２６１... 側板
３２６１ａ... 吸気枠口
３２６１ｂ... 排気枠口
３２７... ガスセンサー
４... 導風装置
５... 外部接続装置
１ａ... 吸気口
１ｂ... 排気口
２... 浄化フィルター材
２１ａ... 活性炭素層
２１ｂ... ゼオライト層
３... ガス検知モジュール
３００... 制御回路基板
３０１... ガス検知本体
３０２... マイクロプロセッサ
３０３... 通信器
３２１... 基座
３２１１... 第一表面
３２１２... 第二表面
３２１３... レーザ設置領域
３２１４... 吸気溝
３２１４ａ... 吸気通口
３２１４ｂ... 光透過窓
３２１５... 導気部品搭載領域
３２１５ａ... 通気穴
３２１５ｂ... 位置決め突起
３２１６... 排気溝
３２１６ａ... 排気通口
３２１６ｂ... 第一区間
３２１６ｃ... 第二区間
３２２１... ガスオリフィスプレート
３２２１ａ... サスペンションプレート
３２２１ｂ... 中空穴
３２２１ｃ... 空隙
３２２２... チャンバ筐体
３２２３... アクチュエータ
３２２３ａ... 圧電キャリア板
３２２３ｂ... 共振調整板
３２２３ｃ... 圧電板
３２２３ｄ... 圧電ピン
３２２４... 絶縁筐体
３２２５... 導電筐体
３２２５ａ... 導電ピン
３２２５ｂ... 導電電極
３２２６... 共振チャンバ
３２２７... 気流チャンバ
３２２... 圧電アクチュエータ
３２３... 駆動回路基板
３２４... レーザ部品
３２５... 微粒子センサー
３２６... 外蓋
３２６１... 側板
３２６１ａ... 吸気枠口
３２６１ｂ... 排気枠口
３２７... ガスセンサー
４... 導風装置
５... 外部接続装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11】
【外国語明細書】