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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-17
(45)【発行日】2024-07-25
(54)【発明の名称】室内気体汚染の濾過方法
(51)【国際特許分類】
   F24F 7/007 20060101AFI20240718BHJP
   F24F 7/003 20210101ALI20240718BHJP
   F24F 8/108 20210101ALI20240718BHJP
   F24F 11/63 20180101ALI20240718BHJP
   F24F 11/79 20180101ALI20240718BHJP
   F24F 11/74 20180101ALI20240718BHJP
   A61L 9/00 20060101ALI20240718BHJP
   F24F 8/22 20210101ALN20240718BHJP
   F24F 8/192 20210101ALN20240718BHJP
   F24F 8/175 20210101ALN20240718BHJP
   F24F 8/167 20210101ALN20240718BHJP
   F24F 8/30 20210101ALN20240718BHJP
   F24F 110/64 20180101ALN20240718BHJP
   F24F 110/66 20180101ALN20240718BHJP
   F24F 110/70 20180101ALN20240718BHJP
   F24F 110/65 20180101ALN20240718BHJP
【FI】
F24F7/007 B
F24F7/003
F24F8/108 300
F24F11/63
F24F11/79
F24F11/74
A61L9/00 Z
F24F8/22
F24F8/192
F24F8/175
F24F8/167
F24F8/30
F24F110:64
F24F110:66
F24F110:70
F24F110:65
【請求項の数】 10
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2021191510
(22)【出願日】2021-11-25
(65)【公開番号】P2022098449
(43)【公開日】2022-07-01
【審査請求日】2023-03-27
(31)【優先権主張番号】109145359
(32)【優先日】2020-12-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(73)【特許権者】
【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】NO. 28, R&D 2nd Rd. 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】林景松
(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】林宗義
【審査官】小川 悟史
(56)【参考文献】
【文献】特開2018-132246(JP,A)
【文献】国際公開第2020/208823(WO,A1)
【文献】特表2005-504947(JP,A)
【文献】特開2019-027778(JP,A)
【文献】国際公開第2016/175473(WO,A1)
【文献】国際公開第2019/044251(WO,A1)
【文献】米国特許出願公開第2019/0381443(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F24F 7/007
F24F 7/003
F24F 8/108
F24F 11/63
F24F 11/79
F24F 11/74
A61L 9/00
F24F 8/22
F24F 8/192
F24F 8/175
F24F 8/167
F24F 8/30
F24F 110/64
F24F 110/66
F24F 110/70
F24F 110/65
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
気体汚染を室内空間において濾過を実施することに適用される室内気体汚染の濾過方法であって、
複数の気体処理裝置を提供して検出を実施するとともに前記気体汚染を濾過処理し、少なくとも1つの裝置気体検出データを送信し、前記気体処理裝置は、気体検出モジュールを備え、前記気体検出モジュールは、気体検出本体を備え、
前記気体検出本体は、ベースと、圧電アクチュエータと、外蓋とを備え、
前記ベースは、第1表面と、第2表面と、レーザ設置領域と、入気溝と、気体ガイドアセンブリ配置領域と、排気溝とを備え、
前記第2表面は、前記第1表面に対向して設けられ、
前記レーザ設置領域は、前記第1表面から前記第2表面に向かってくり抜かれて形成され、
前記入気溝は、前記第2表面から凹んで形成され、
前記気体ガイドアセンブリ配置領域は、前記第2表面から凹んで形成され、
前記排気溝は、前記第1表面から前記気体ガイドアセンブリ配置領域に対応する底面部分において凹んでおり、
前記圧電アクチュエータは、前記気体ガイドアセンブリ配置領域内に設けられ、
前記外蓋は、前記ベースをカバーし、
接続装置を提供して前記裝置気体検出データをクラウド処理装置に送信し、前記クラウド処理装置は、前記気体汚染の付近の前記気体処理裝置を知能的に比較して選択して駆動し、前記気体汚染の対流経路を判断し、
前記クラウド処理装置は、複数の前記気体処理裝置を知能的に選択して駆動するように制御して気体対流を発生させ、前記気体対流により前記対流経路の前記気体汚染の移動を加速させ、前記気体汚染が隣接する最も近い前記気体処理裝置に向かって移動して濾過処理を実施し、前記室内空間内の前記気体汚染が迅速に濾過され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の濾過方法。
【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つまたはこ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の濾過方法。
【請求項3】
前記気体処理裝置は、濾過ユニットを備え、前記気体検出モジュールは検出及び前記裝置気体検出データの送信を実施し、前記濾過ユニットは、前記気体汚染を濾過処理することを特徴とする請求項1に記載の室内気体汚染の濾過方法。
【請求項4】
前記クラウド処理装置は、前記裝置気体検出データを受信した後、前記裝置気体検出データが最も高いものを選択し、前記気体汚染付近の前記気体処理裝置として駆動し、前記クラウド処理装置は、制御命令を前記接続装置に送信し、また前記気体汚染付近の前記気体処理裝置に送信して駆動し、前記気体処理裝置の起動動作及び動作必要時間を知能的に選択して制御し、前記気体汚染の濾過処理を実施することを特徴とする請求項1に記載の室内気体汚染の濾過方法。
【請求項5】
前記クラウド処理装置が知能的に比較した後、前記制御命令を選択して前記接続装置に送信し、また前記対流経路に基づいて前記室内空間の各前記気体処理裝置を知能的に選択駆動することにより前記気体対流を発生させ、前記気体対流により前記対流経路の前記気体汚染の移動を加速させることで、前記気体汚染が隣接する最も近い前記気体処理裝置に向かって移動して濾過処理を実施することを特徴とする請求項4に記載の室内気体汚染の濾過方法。
【請求項6】
前記気体検出モジュールは、制御回路基板と、マイクロプロセッサと、通信器とを備え、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パッケージされ、前記マイクロプロセッサは前記気体検出本体の検出動作を制御し、前記マイクロプロセッサは、前記気体検出本体が気体汚染を検出して得られた検出信号を受信して演算処理し、前記マイクロプロセッサは、前記裝置気体検出データを前記通信器に出力して、外部に無線で送信することを特徴とする請求項3に記載の室内気体汚染の濾過方法。
【請求項7】
前記気体検出本体は、ベースと、圧電アクチュエータと、駆動回路基板と、レーザアセンブリと、微粒子センサと、気体センサと、外蓋とを備え、
前記ベースは、第1表面と、第2表面と、レーザ設置領域と、入気溝と、気体ガイドアセンブリ配置領域と、排気溝とを備え、
前記入気溝は、前記レーザ設置領域に相隣して設けられ、前記入気溝には入気通口が設けられ、両側壁にはそれぞれ透光窓が貫通されて前記レーザ設置領域に連通し、
前記気体ガイドアセンブリ配置領域は、前記入気溝に連通し、且つ底面において通気孔が貫通され、
前記排気溝は、前記第1表面の前記気体ガイドアセンブリ配置領域に対応する領域において前記第1表面から前記第2表面に向かってくり抜かれて形成され、前記通気孔に連通し、且つ排気通口が設けられ、
前記圧電アクチュエータは、前記気体汚染の前記入気溝内で流動させ、
前記駆動回路基板は、前記ベースの前記第2表面をカバーして密接し、
前記レーザアセンブリは、前記駆動回路基板に位置決めして設けられて前記駆動回路基板に電気的に接続され、前記レーザ設置領域に対応して設けられ、且つ発射される光束経路は、前記透光窓を通過して前記入気溝と直交し、
前記微粒子センサは、前記駆動回路基板に位置決めして設けられて前記駆動回路基板に電気的に接続され、前記入気溝と前記レーザアセンブリにより発射される前記光束経路の直交方向の位置に対応して設けられ、前記入気溝を通過し且つ前記レーザアセンブリにより発射される光束で照射される前記気体汚染に含まれる浮遊微粒子を検出し、
前記気体センサは、前記駆動回路基板に位置決めして設けられて前記駆動回路基板に電気的に接続され、且つ前記排気溝に設けられ、前記排気溝に導入された前記気体汚染を検出し、
前記外蓋は、側板を有し、前記側板には入気開口及び排気開口が設けられ、前記入気開口は前記ベースの前記入気通口に対応し、前記排気開口は前記ベースの前記排気通口に対応し、
前記外蓋は、前記ベースをカバーし、前記駆動回路基板は、前記第2表面に密接することにより、前記入気溝によって入気経路が構成され、前記排気溝によって排気経路が構成され、前記圧電アクチュエータを駆動することにより、前記ベースの前記入気通口の外部にある前記気体汚染は素早く輸送され、前記入気開口から前記入気溝によって構成される前記入気経路に入り、前記微粒子センサ上を通過して前記気体汚染に含まれる微粒子の濃度が検出され、前記気体汚染はさらに前記通気孔から前記排気溝によって構成される前記排気経路に入り、前記気体センサを通過して検出され、最後に前記ベースの前記排気通口から前記排気開口に排出されることを特徴とする請求項6に記載の室内気体汚染の濾過方法。
【請求項8】
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、揮發性有機物センサ、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つ又はこれらの組み合わせであり、
前記揮發性有機物センサは、二酸化炭素又は総揮発性有機化合物気体の情報を検出し、
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、真菌の情報を検出し、
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7に記載の室内気体汚染の濾過方法。
【請求項9】
前記濾過ユニットは、前記気体処理裝置の内部に設けられ、通過された前記気体汚染を濾過処理することを特徴とする請求項3に記載の室内気体汚染の濾過方法。
【請求項10】
前記気体処理裝置は、気体交換機、清浄機、空調機、レンジフード、排風機のうちの1つ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の濾過方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施例は、室内空間の気体汚染を迅速に濾過して安全に呼吸可能な清潔な気体状態にする、 室内空間において実施する気体濾過に関するものである。
【背景技術】
【0002】
人々が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PM、PM2.5、PM10、二酸化炭素、総揮発性有機化合物(Total Volatile Organic 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、ウィルス等が環境に晒され、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は、いずれも室内の空気を循環させるためのものであり、ほとんどの有害気体、特に一酸化炭素や二酸化炭素などの完全に排出することはできない。
【0004】
そのため、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】
上記の従来技術における技術的欠点を解決するために、本発明は、室内気体汚染の濾過方法に関するものであり、その主な目的は、クラウド処理装置、複数の気体処理裝置の裝置気体検出データを受信し、裝置気体検出データの最も高いものを選択し、気体汚染付近の気体処理裝置として駆動し、気体汚染が隣接する最も近い前記気体処理裝置に向かって移動して濾過処理を実施し、室内空間内の気体汚染が迅速で濾過されて清潔で安全に呼吸可能な気体状態を形成する。
【0006】
上記の目的を達成するために、気体汚染を室内空間において濾過を実施することに適用される室内気体汚染の濾過方法であって、
複数の気体処理裝置を提供して検出を実施するとともに前記気体汚染を濾過処理し、少なくとも1つの裝置気体検出データを送信し、
接続装置を提供して前記裝置気体検出データをクラウド処理装置に送信し、前記クラウド処理装置は、前記気体汚染の付近の前記気体処理裝置を知能的に比較して選択して駆動し、前記気体汚染の対流経路を判断し、
前記クラウド処理装置は、複数の前記気体処理裝置を知能的に選択して駆動ように制御して気体対流を発生させ、前記気体対流により前記対流経路の前記気体汚染の移動を加速させ、前記気体汚染が隣接する最も近い前記気体処理裝置に向かって移動して濾過処理を実施し、前記室内空間内の前記気体汚染が迅速に濾過されて清潔で安全に呼吸可能な気体状態を形成する。
【0007】
本発明の好ましい實施例において、クラウド処理装置は、裝置気体検出データを受信した後、裝置気体検出データが最も高い装置を選択し、気体汚染付近の前記気体処理裝置として駆動し、クラウド処理装置は、制御命令を接続装置に送信し、また気体汚染付近の気体処理裝置に送信して駆動し、制御前記気体処理裝置の起動動作及び動作必要時間を知能的に選択して制御し、気体汚染の濾過処理を実施する。
【0008】
本発明の好ましい實施例において、前記クラウド処理装置が知能的に比較した後、前記制御命令を選択して前記接続装置に送信し、また前記対流経路に基づいて前記室内空間の各前記気体処理裝置を知能的に選択駆動することにより前記気体対流を発生させ、前記気体対流により前記対流経路の前記気体汚染の移動を加速させることで、前記気体汚染が隣接する最も近い前記気体処理裝置に向かって移動して濾過処理を実施する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明の室内気体汚染の濾過方法のフローチャートである。
図2A】本発明の室内気体汚染の濾過方法を室内空間において利用する状態の概念図(一)である。
図2B】本発明の室内気体汚染の濾過方法を室内空間において利用する状態の概念図(二)である。
図2C】本発明の濾過ユニットの構造の断面図である。
図3】本発明の気体検出モジュールの組み合わせ斜視図である。
図4A】本発明の気体検出本体の組み合わせ斜視図(一)である。
図4B】本発明の気体検出本体の組み合わせ斜視図(二)である。
図4C】本発明の気体検出本体の分解斜視図である。
図5A】本発明のベースの斜視図(一)である。
図5B】本発明のベースの斜視図(二)である。
図6】本発明のベースの斜視図(三)である。
図7A】本発明の圧電アクチュエータとベースとの分解斜視図である。
図7B】本発明の圧電アクチュエータとベースとの組み合わせ斜視図である。
図8A】本発明の圧電アクチュエータの分解斜視図(一)である。
図8B】本発明の圧電アクチュエータの分解斜視図(二)である。
図9A】本発明の圧電アクチュエータの作動状態を表す断面図(一)である。
図9B】本発明の圧電アクチュエータの作動状態を表す断面図(二)である。
図9C】本発明の圧電アクチュエータの作動状態を表す断面図(三)である。
図10A】気体検出本体の組み合わせ断面図(一)である。
図10B】気体検出本体の組み合わせ断面図(二)である。
図10C】気体検出本体の組み合わせ断面図(三)である。
図11】本発明の気体検出モジュールと接続装置との信号の伝送を表す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
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。
【0011】
図1図11に示すように、本発明は、気体汚染Bを室内空間Aにおいて濾過を実施することに適用される室内気体汚染の濾過方法に関するものであり、以下の工程及び内容を含む。
【0012】
図1図2Bに示すように、S1.複数の気体処理裝置(気体交換機1a、清浄機1b、空調機1c、レンジフード1d及び排風機1eを備える)を提供し、気体処理裝置は検出及び気体汚染Bの濾過を実施し、少なくとも1つの裝置気体検出データを送信する。ここで、各気体処理裝置は、気体検出モジュール1及び濾過ユニット2を備え、各気体処理裝置は、気体検出モジュール1により所在する位置の気体汚染Bを検出し、それに対応する装置気体検出データを生成し、濾過ユニット2により濾過処理を実施する。
【0013】
S2.接続装置3を提供し、裝置気体検出データをクラウド処理装置4に送信し、クラウド処理装置4は、気体汚染B付近の気体処理裝置を知能的に比較して選択して駆動し、当該気体汚染Bの対流経路を判断する。ここで、クラウド処理装置4は、接続装置3が送信した各裝置気体検出データを受信し、クラウド処理装置4は、受信された裝置気体検出データにより、気体汚染Bの領域を知能的に比較して判断し、気体汚染B付近の気体処理裝置を駆動し、各裝置気体検出データ及び各気体処理裝置の位置に基づいて、気体汚染Bの対流経路を判断する。
【0014】
S3.クラウド処理装置4は、複数の気体処理裝置を知能的に選択して制御して駆動することで、気体対流を発生させ、気体対流により対流経路内の気体汚染Bが加速されて気体汚染経路Lの方向に沿って移動し、隣接する最も近い気体処理裝置に向かって移動して濾過処理を実施し、室内空間A内の気体汚染Bが迅速に濾過されて清潔で安全に呼吸可能な気体状態を形成する。ここで、クラウド処理装置4は、接続装置3が送信した各裝置気体検出データを知能的に比較した後、各気体処理裝置を知能的に選択して制御して駆動することで気体対流を発生させ、気体対流により対流経路の気体汚染Bを加速させて気体汚染経路Lの方向に移動し、気体汚染Bがそれに近い気体処理裝置に移動し、気体処理裝置の駆動により濾過清浄 (図2Bを参照) を実施し、室内空間A内の気体汚染Bの濾過速度を高め、清潔で安全に呼吸可能な気体状態を形成する。
【0015】
クラウド処理装置4は、接続装置3が送信した各裝置気体検出データを受信した後、裝置気体検出データ中の気体汚染Bが最も高い装置を選択し、制御命令を接続装置3に送信し、接続装置3は、制御命令を気体汚染Bが最も高い装置付近の気体処理裝置に送信して駆動し、気体処理裝置の起動動作及び動作必要時間を知能的に選択して制御し、気体汚染Bの濾過処理を実施する。
【0016】
クラウド処理装置4は、各裝置気体検出データを知能的に比較することで、気体汚染Bの対流経路を確認し、且つ対流経路に基づいて、駆動する気体処理裝置を選択し、選択される気体処理裝置は、制御命令を受信した後、作動して気体対流を発生させ、気体対流により対流経路の気体汚染Bの移動を高め、気体対流により気体汚染Bを押して気体汚染経路Lに沿って最も近い気体処理裝置移動させ、濾過処理を実施する。
【0017】
上記のように、本発明の室内気体汚染の濾過方法の主要な手段は以下の通りである。各気体処理裝置の裝置気体検出データは接続装置3により受信され、裝置気体検出データをクラウド処理装置4に送信し、クラウド処理装置4は、各裝置気体検出データを知能的に比較した後、各気体処理裝置の気体汚染Bの対流経路を判断して気体対流を発生させ、気体対流により対流経路の気体汚染Bの移動を加速させることで、気体汚染Bが付近の気体処理裝置の駆動により濾過清浄され、使用者が室内空間A内で清潔で安全な気体を呼吸可能になる。上記の効果を実現するために、以下に本発明の実施裝置及び処理方法について具体的説明する。
【0018】
図3に示すように、検出及び裝置気体検出データの送信を実施する前記気体検出モジュール1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。ここで、気体検出本体12、マイクロプロセッサ13及び通信器14は、制御回路基板11にパッケージされて一体的になり、且つ互いに電気的に接続される。マイクロプロセッサ13及び通信器14は、制御回路基板11に設けられ、且つマイクロプロセッサ13気体検出本体12の駆動信号を制御して検出作動を起動し、気体検出モジュール1が検出した気体汚染Bを受信してデータ演算処理を行い、通信器14により外部と通信を行うことで、気体検出本体12の検出資料(気体)を検出データに変換して保存する。通信器14は、マイクロプロセッサ13が出力する裝置気体検出データ(気体)を受信し、裝置気体検出データをクラウド処理装置4又は外部裝置に送信する。外部裝置は、携帯可能なモバイルデバイス(未図示)であってもよい。クラウド処理装置4により気体処理裝置を駆動して濾過清浄を実施することで、室内空間A内の気体汚染Bが迅速に濾過されて清潔で安全に呼吸可能な気体状態を形成する。上記の通信器14はクラウド処理装置4に接続されて信号を伝送し、送信される信号は予め設定された室内空間Aの広さに基づいていてもよい。且つ通信器14の外部への通信は、例えばUSB、mini-USB、Micro-USB等の有線での両方向の通信であってもよく、又は例えばWi-Fiモジュール、ブルートゥース(登録商標)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等の無線での両方向の通信であってもよい。
【0019】
上記の気体汚染B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つまたはこれらの組み合わせである。
【0020】
更に、図4A図9A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127a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を有する。第1表面1211と第2表面1212は、対向して設けられる2つの表面である。レーザ設置領域1213は、第1表面1211から第2表面1212に向かってくり抜かれて形成される。なお、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と排気開口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に近くなっている。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の入気開口1261aに対応する。入気溝1214の両側壁は、圧電アクチュエータ122の透光窓1214bに貫通され、レーザ設置領域1213に連通される。そのため、ベース121の第1表面1211が外蓋126にカバーされ、第2表面1212が駆動回路基板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。
【0021】
ここで、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と連通し、且つ底面に通気孔1215aが貫通される。気体ガイドアセンブリ配置領域1215の4つの角には、それぞれ位置決め突起1215bが設けられる。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の気体ガイドアセンブリ配置領域1215に対する垂直投影領域に凹んで形成される第1区間1216b、気体ガイドアセンブリ配置領域1215の垂直投影領域が延伸される領域であり、且つ第1表面1211から第2表面1212に向かって抜かれて形成される第2区間1216cを備え、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によりカバーされ、第2表面1212が駆動回路基板123によりカバーされる時に、排気溝1216と駆動回路基板123とにより排気経路が構成される。
【0022】
また、前記レーザアセンブリ124及び微粒子センサ125は、ともに駆動回路基板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と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と位置合わせする。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によりレーザアセンブリ124から発射されるレーザ光が透過し、レーザ光が入気溝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を透過し且つ入気溝1214と直交方向を形成する。レーザアセンブリ124が発射する光束は、透光窓1214bを通過して入気溝1214内に入り、入気溝3214内の気体が照射され、光束が気体中の浮遊微粒子に接触すると、散乱されて投影スポットを生成する。微粒子センサ125はその直交方向に位置し、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127aは、駆動回路基板123に位置決めして設けられ、駆動回路基板123に電気的に接続され、且つ排気溝1216内に設けられ、導入排気溝1216の気体汚染B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127a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ための揮発性有機物センサであってもよく、又はホルムアルデヒド気体情報を検出するためのホルムアルデヒドセンサであってもよく、又は細菌、真菌情報を検出するため細菌センサであってもよく、又はウィルス情報を検出するためのウィルスセンサであってもよい。
【0023】
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内に設けられる。そして、気体ガイドアセンブリ配置領域1215と入気溝1214とは連通され、圧電アクチュエータ122が作動すると、入気溝1214内の気体が吸収されて圧電アクチュエータ122に入り、気体が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に設けられて電気的に接続される。微粒子センサ125も駆動回路基板123に設けられて電気的に接続される。外蓋126がベース121をカバーしている場合、入気開口1261a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。
【0024】
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、絶縁フレーム1224及び導電性フレーム1225を備える。ここで、噴気孔シート1221は可撓性材質であり且つ浮遊シート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、その形状と寸法は、気体ガイドアセンブリ配置領域1215の内縁に対応し、中空孔1221bが浮遊シート1221aの中心部分を貫通することで、気体を流通させる。本発明の好ましい実施例において、浮遊シート1221aの形状は矩形、円形、楕円形、三角形及び多角形のうちのいずれかであってもよい。
【0025】
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との間に共振チャンバー1226が定義される。絶縁フレーム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、絶縁フレーム1224上に積層して設けられ、その形状は絶縁フレーム1224に類似し、且つ導電性フレーム1225は導電性ピン1225a及び導電性電極1225bを有し、導電性ピン1225aは、導電性フレーム1225の外縁から外に向かって延伸され、且つ導電性電極1225bは、導電性フレーム1225の内縁から内に向かって延伸される。
【0026】
そして、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。ここで、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により圧電板1223cに電気的に接続される。ここで、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からなる。圧電載置板1223aは、圧電ピン1223dを有し、且つ圧電ピン1223dと導電性ピン1225aにより駆動回路基板123上の駆動回路(未図示)を接続することで、駆動信号(駆動周波数及び駆動電圧であり得る)を受信し、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及び導電性ピン1225aは駆動信号を送信するための回路を形成し、絶縁フレーム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が駆動信号を受信した後、圧電効果により変形され、更に圧電載置板1223a及び調整共振板1223bを駆動して往復式屈曲振動を発生させる。
【0027】
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、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。
【0028】
図7A図7B図8A図8B及び図9Aに示すように、噴気孔シート1221、キャビティフレーム1222、作動体1223、絶縁フレーム1224及び導電性フレーム1225が順に積層して設けられ、且つ気体ガイドアセンブリ配置領域1215内に位置決めされることによって、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、圧電アクチュエータ122において浮遊シート1221a及び気体ガイドアセンブリ配置領域1215の内縁との間で隙間1221cが形成され、気体を流通させる。
【0029】
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により作動体1223、キャビティフレーム1222及び浮遊シート1221a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、それと浮遊シート1221aの振動周波数がほぼ同じようになり、共振チャンバー1226と浮遊シート1221aがヘルムホルツ共鳴効果(Helmholtzresonance)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時に、噴気孔シート1221の浮遊シート1221aは、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することで、気流チャンバー1227の容積が急激に拡張し、内部の圧力が降下して負圧を形成し、圧電アクチュエータ122の外部の気体が隙間1221c流入し、中空孔1221bから共振チャンバー1226に入り、共振チャンバー1226内の気圧が高たくなり、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を連動し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中の気体は中空孔1221bにより迅速に流出され、気流チャンバー1227内の気体が圧縮され、集まった気体は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、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。
【0030】
図9B及び図9Cに示す動作を繰り返すことで、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に入るように引導され、これにより、共振チャンバー1226内の気体の振動周波数と圧電板1223cの振動周波数が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。
【0031】
気体は、外蓋126の入気開口1261aから入り、入気通口1214aを経てベース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気体が吸引され、外部気体の迅速な導入且つ安定的な流通が有利になり、微粒子センサ125の上方を通過する。この際、レーザアセンブリ124により発射される光束は透光窓1214bを通過して入気溝1214に入り、微粒子センサ125上方を通過し、微粒子センサ125の光束が気体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を発生し、微粒子センサ125が散乱により発生される投影スポットを受信して計算を行うことで、気体中に含まれる浮遊微粒子の粒子径及び濃度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により駆動され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に入ると、圧電アクチュエータ122により継続的に気体を輸送して排気溝1216に入るため、排気溝1216内の気体が押されて排気通口1216a及び排気開口1261bにより外部に排出される。
【0032】
図2Cに示すように、前記濾過ユニット2による気体汚染Bの濾過処理は、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21a(High-Efficiency-Particulate Air, HEPA)であってもよい。高効率濾過網21aは気体中に含まれる化学スモーク、細菌、埃の微粒子及び花粉を吸収し、濾過ユニット2の気体を導入し、濾過清浄の効果を達成する。いくつかの実施例において、高効率濾過網21aに一層の二酸化塩素の清浄因子を塗布することで、導入濾過ユニット2に導入される気体中のウィルス、細菌、真菌を抑制することができる。ここで、高効率濾過網21aに一層の二酸化塩素の清浄因子を塗布することで、濾過ユニット2外の気体中のウィルス、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、腸ウィルス、ノロウィルスの抑制率が99%以上になり、ウィルスの交差感染を減少させることができる。いくつかの実施例において、高効率濾過網21aに一層の銀杏及び日本のヌルデから抽出された草本保護層を塗布し、草本保護抗アレルギー濾過網を構成することで、効果的に抗アレルギーするとともに、濾過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、及び濾過ユニット2により導入されて高効率濾過網21a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21aに銀イオンが塗布されることで濾過ユニット2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。
【0033】
他の実施例において、濾過ユニット2は、高効率濾過網21aと光触媒ユニット21bとにより構成される形態であってもよく、光触媒ユニット21bは、光触媒211b及び紫外線ライト212bを備え、光触媒211bは、紫外線ライト212bにより照射され、濾過ユニット2により導入された気体を分解して濾過清浄を行う。ここで、光触媒211b及び紫外線ライト212bは互いに間隔を置いており、濾過ユニット2が室外の気体を濾過ユニット2に導入し、光触媒211bが紫外線ライト212bにより照射されることで、光エネルギーは電気エネルギーに変換し、気体中の有害物質を分解して消毒殺菌を行い、気体の濾過及び清浄効果を達成する。
【0034】
他の実施例において、濾過ユニット2は、高効率濾過網21aと光プラズマユニット21cとを組み合わせた態様であってもよく、光プラズマユニット21cは、ナノ光管を備え、ナノ光管で濾過ユニット2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。濾過ユニット2が室外の気体を導入すると、ナノ光管が導入された気体を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高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。
【0035】
他の実施例において、濾過ユニット2は、高効率濾過網21aとマイナスイオンユニット21dとを組み合わせた形態であってもよく、マイナスイオンユニット23dは、少なくとも1つの電極線211d、少なくとも1つの集塵板212d及び昇圧電源213dを備え、電極線211dの高電圧放電により、濾過ユニット2が室外から導入した気体に含まれる微粒子が集塵板212dに吸着されて濾過浄化される。ここで、昇圧電源213dは電極線211dに高電圧放電を提供する。集塵板212dは負に帯電し、濾過ユニット2が室外から導入した気体は電極線211d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212d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。
【0036】
他の実施例において、濾過ユニット2は、高効率濾過網21aとプラズマイオンユニット21eとを組み合わせた態様であってもよく、プラズマイオンユニット21eは、第1電界保護網211e、吸着濾網212e、高電圧放電電極213e、第2電界保護網214e及び昇圧電源215e、昇圧電源215eを含み、昇圧電源2135eは、高電圧放電電極213eに高電圧を提供し、電圧プラズマプルームを産生し、高電圧プラズマプルームにおけるプラズマイオンは濾過ユニット2室外から導入した気体におけるウィルス及び細菌を分解する。ここで、第1電界保護網211e、吸着濾網212e、高電圧放電電極213e及び第2電界保護網214eは、濾過ユニット2内に設けられ、且つ吸着濾網212e、高電圧放電電極213eは、第1電界保護網211eと第2電界保護網214eとの間に設けられる。昇圧電源215eは、高電圧放電電極213eに高電圧放電を提供してプラズマイオンを有する高電圧プラズマプルームを産生する。濾過ユニット2は室外の気体を濾過ユニット2に導入し、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-)を産生する。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。
【0037】
他の実施例において、濾過ユニット2は高効率濾過網21aのみからなるか、又は高効率濾過網21aと光触媒ユニット21b、光プラズマユニット21c、マイナスイオンユニット21d、プラズマイオンユニット21e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、又は高効率濾過網21aと光触媒ユニット21b、光プラズマユニット21c、マイナスイオンユニット21d及びプラズマイオンユニット21e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、又は高効率濾過網21aと光触媒ユニット21b、光プラズマユニット21c、マイナスイオンユニット21d、プラズマイオンユニット21e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、又は高効率濾過網21aと光触媒ユニット21b、光プラズマユニット21c、マイナスイオンユニット21d、プラズマイオンユニット21eとの組み合わせである。
【0038】
以上から、本発明の上記の説明により、クラウド処理装置4は、各裝置気体検出データを受信した後、裝置気体検出データが最も高い装置を選択し、気体汚染B付近の気体処理裝置(1a~1e)を駆動し、クラウド処理装置4は、制御命令を接続装置3に送信し、気体汚染B付近の気体処理裝置(1a~1e)に送信して駆動し、制御気体処理裝置(1a~1e)の起動動作及び動作必要時間を知能的に選択し、気体汚染Bの濾過処理を実施する。
【0039】
クラウド処理装置4が知能的に比較した後、制御命令を選択して接続装置3に送信し、対流経路に基づいて知能的に室内空間Aの各気体処理裝置を知能的に選択駆動することによって気体対流を発生させ、気体対流が対流経路の気体汚染の移動を加速させることで、気体汚染が気体処理裝置(1a~1e)に移動して濾過処理を実施する。
【符号の説明】
【0040】
1:気体検出モジュール
1a:気体交換機
1b:清浄機
1c:空調機
1d:レンジフード
1e:排風機
11:制御回路基板
12:気体検出本体
13:マイクロプロセッサ
14:通信器
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:透光窓
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
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
127a:気体センサ
2:濾過ユニット
21a:高効率濾過網
21b:光触媒ユニット
211b:光触媒
212b:紫外線ライト
21c:光プラズマユニット
21d:マイナスイオンユニット
211d:電極線
212d:集塵板
213d:昇圧電源
21e:プラズマイオンユニット
211e:第1電界保護網
212e:吸着濾網
213e:高電圧放電電極
214e:第2電界保護網
215e:昇圧電源
3:接続装置
4:クラウド処理装置
A:室内空間
B:気体汚染
L:気体汚染経路
S1~S3:室内気体汚染濾過方法
図1
図2A
図2B
図2C
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