特許 7594556 室内空気汚染防除システム

(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】2024-11-26

(45)【発行日】2024-12-04

(54)【発明の名称】室内空気汚染防除システム

(51)【国際特許分類】

   F24F 7/003 20210101AFI20241127BHJP

   F24F 7/007 20060101ALI20241127BHJP

   F24F 7/10 20060101ALI20241127BHJP

   F24F 7/06 20060101ALI20241127BHJP

   F24F 11/77 20180101ALI20241127BHJP

   A61L 9/00 20060101ALI20241127BHJP

【ＦＩ】

F24F7/003

F24F7/007 B

F24F7/10 101D

F24F7/06 101Z

F24F11/77

A61L9/00 Z

【請求項の数】 17

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022011270

(22)【出願日】2022-01-27

(65)【公開番号】P2022176062

(43)【公開日】2022-11-25

【審査請求日】2023-03-27

(31)【優先権主張番号】110117579

(32)【優先日】2021-05-14

(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】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

【審査官】小川 悟史

(56)【参考文献】

【文献】特表２００８－５３３４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１０６９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０６１１４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／０５３３０７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１１１９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５１４４３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９９９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５２６８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－００２１６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０７５４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０５０９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７３９８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０１２８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９０６８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１００５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０５１６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１４９２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１７６７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０４２９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－１８４１９５４（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】中国特許出願公開第１０７４３５９６３（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１０８７４６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／００６３０３６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１０９５２２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／１４４２４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２１／００５７３６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ ７／００３

Ｆ２４Ｆ ７／００７

Ｆ２４Ｆ ７／１０

Ｆ２４Ｆ ７／０６

Ｆ２４Ｆ １１／７７

Ａ６１Ｌ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

室内の空氣汚染源の交換及び濾過を実施することに適用する室内空気汚染防除システムであって、
室外の外部気体が前記室内に導入または非導入することを制御し、前記室内の前記空氣汚染源を濾過及び交換する少なくとも１つの気体交換処理装置と、
前記気体交換処理装置に連通し且つ給気口を備え、前記室外の前記外部気体を前記室内に導く少なくとも１つの給気経路と、
前記気体交換処理装置に連通し且つ排気口を備え、前記室内の前記空氣汚染源を吸引して前記室外に排出する少なくとも１つの排気経路と、
前記給気経路及び前記排気経路に設置され、前記給気口に導入された前記室外の前記外部気体及び前記排気口に吸引された前記室内の前記空氣汚染源を濾過する少なくとも１つの濾過浄化アセンブリと、
前記濾過浄化アセンブリの両側に設置される少なくとも２つの気体検出モジュールであって、前記気体検出モジュールは、制御回路基板、気体検出本体、マイクロプロセッサー及び通信器を備え、前記気体検出本体、前記マイクロプロセッサー及び前記通信器は、制御回路基板にパッケージ化されて一体型に形成され且つ互いに電気的に接続され、前記マイクロプロセッサーは、気体検出本体の検出動作を制御し、前記気体検出本体は、前記空氣汚染源を検出して検出信号を出力し、前記マイクロプロセッサーは前記検出信号を受信した後、計算処理して出力し、前記気体検出モジュールの前記マイクロプロセッサーが気体検出データを形成し、前記気体検出データが前記通信器に伝送されて外部へ送信される、気体検出モジュールと、
前記気体検出モジュールから出力された前記気体検出データを受信及び比較して駆動コマンドを知能的に選択して送信する少なくとも１つの知能制御駆動処理装置と、を備え、
前記知能制御駆動処理装置が前記気体検出データを受信及び比較した後、前記室外の前記外部気体が前記給気経路に流入して前記濾過浄化アセンブリに濾過されて前記室内に導入できる、前記気体交換処理装置での導入または非導入操作を知能的に選択し、且つ、前記知能制御駆動処理装置は、前記気体交換処理装置が前記気体検出モジュールの監視状態での始動動作を知能的に選択してリアルタイムに制御し、前記室内の前記汚染源が前記排気経路を経由して前記濾過浄化アセンブリに濾過及び浄化されて前記室外に排出し、前記室内の前記空氣汚染源が濾過及び交換されて清潔な空氣を形成することを促進する、室内空気汚染防除システム。

【請求項2】

前記空氣汚染源は、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、及びウイルスのうちのいずれか１つまたはそれらの組合せであり、前記監視状態は、前記気体検出モジュールが前記室内の前記空氣汚染源において検出した前記気体検出データが安全検出値を超える状態である、ことを特徴とする請求項１に記載の室内空気汚染防除システム。

【請求項3】

前記安全検出値は、浮遊微粒子２．５の量が３５μｇ／ｍ^３未満、二酸化炭素の濃度値が１０００ｐｐｍ未満、揮発性有機化合物の濃度値が０．５６ｐｐｍ未満、ホルムアルデヒドの濃度値が０．０８ｐｐｍ未満、細菌量が１５００ＣＦＵ／ｍ^３未満、真菌量が１０００ＣＦＵ／ｍ^３未満、二酸化硫黄の濃度値が０．０７５ｐｐｍ未満、二酸化窒素の濃度値が０．１ｐｐｍ未満、一酸化炭素の濃度値が９ｐｐｍ未満、オゾンの濃度値が０．０６ｐｐｍ未満、または、鉛の濃度値が０．１５μｇ／ｍ^３未満である、ことを特徴とする請求項２に記載の室内空気汚染防除システム。

【請求項4】

少なくとも１つの室内濾過浄化装置がさらに設置され、前記知能制御駆動処理装置は、無線方式で前記気体検出データを受信して前記駆動コマンドを送信し、前記知能制御駆動処理装置は、受信駆動器及びクラウド処理装置を備え、前記受信駆動器は、複数の前記気体検出モジュールから出力された前記気体検出データを受信してクラウド処理装置にアップロードし、前記クラウド処理装置は、人工知能計算及び比較を行い、計算結果を知能的に選択して前記駆動コマンドを前記受信駆動器に送信し、前記受信駆動器は、少なくとも１つの前記気体交換処理装置及び少なくとも１つの前記室内濾過浄化装置の始動動作を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の室内空気汚染防除システム。

【請求項5】

複数の前記気体検出モジュールは、少なくとも１つの室外気体検出モジュール及び少なくとも１つの室内気体検出モジュールを備え、少なくとも１つの前記室外気体検出モジュールが前記室外に設置され、前記室外の前記空氣汚染源を検出して前記室外の前記気体検出データを送信し、少なくとも１つの前記室内気体検出モジュールが前記室内に設置され、前記室内の前記空氣汚染源を検出して前記室内の前記気体検出データを送信し、前記給気経路の前記給気口及び前記排気経路の前記排気口の位置には、それぞれ、導風機が設けられ、前記導風機は、前記室内気体検出モジュールの前記監視状態において、始動動作し、前記給気口位置に前記室外の前記外部気体を導いて前記室内に流入させ、前記排気口の位置に前記室内の前記空氣汚染源を吸引して前記室外に排出させる、ことを特徴とする請求項４に記載の室内空気汚染防除システム。

【請求項6】

前記知能制御駆動処理装置は、少なくとも３つの前記室内気体検出モジュールが検出した前記室内の前記気体検出データを受信及び比較して知能的な計算を行い、前記室内の前記空氣汚染源の位置を確定し、前記空氣汚染源付近の前記排気口の位置にある前記導風機を知能的に選択して動作させ、前記空氣汚染源を拡散させず、前記排気口の位置に吸引されるように迅速に導く、ことを特徴とする請求項５に記載の室内空気汚染防除システム。

【請求項7】

前記知能制御駆動処理装置は、少なくとも３つの前記室内気体検出モジュールが検出した前記室内の前記気体検出データを受信及び比較して知能的な計算を行い、前記室内の前記空氣汚染源の位置を確定し、前記空氣汚染源付近の前記排気口の位置にある前記導風機を知能的に選択して優先に動作させ、同時に、前記知能制御駆動処理装置は、人工知能計算により、前記給気口の位置にある前記導風機を知能的に選択して動作させ、前記空氣汚染源を前記空氣汚染源付近の前記排気口の位置にある前記導風機に指向して流せて、前記導風機に吸引されて迅速に濾過されるための気流を形成する、ことを特徴とする請求項５に記載の室内空気汚染防除システム。

【請求項8】

前記室内気体検出モジュールがウェアラブル装置に組み合わせられ、人体に直接装着して、前記室内の前記空氣汚染源をリアルタイムに検出して前記室内の前記気体検出データを送信する、ことを特徴とする請求項５に記載の室内空気汚染防除システム。

【請求項9】

前記気体交換処理装置は、給気管路、排気管路及び循環管路を備え、前記給気管路は、少なくとも１つの給気入口及び少なくとも１つの給気出口を備え、前記排気管路は、少なくとも１つの排気入口及び少なくとも１つの排気出口を備え、前記給気出口が前記給気経路に連通し、前記排気入口が前記排気経路に連通し、少なくとも１つの前記室外気体検出モジュールが前記給気管路の給気入口に設置され、少なくとも１つの前記室内気体検出モジュールが前記給気管路の給気出口に設置され、前記気体交換処理装置には、少なくとも１つの前記導風機及び少なくとも１つの前記濾過浄化アセンブリが設置され、前記導風機及び前記濾過浄化アセンブリが前記給気管路に配置され、前記室内気体検出モジュールは、前記気体交換処理装置中の前記導風機の始動動作を制御し、且つ、前記知能制御駆動処理装置は、前記室外気体検出モジュールから出力された前記室外の前記気体検出データ及び前記室内気体検出モジュールから出力された前記室内の前記気体検出データを受信して比較した後、知能的な選択により、駆動コマンドを前記室内気体検出モジュールに送信して前記気体交換処理装置の始動動作を制御し、前記室外の前記外部気体に前記導風機に導かれて前記濾過浄化アセンブリを通過させて濾過浄化を実施し、前記給気経路を経由して前記室内に導入され、前記室内の前記空氣汚染源が前記排気経路に吸引されて前記気体交換処理装置の前記排気入口に流れ込み、前記排気管路を経由して前記排気出口に排出され、前記室内の空間内の前記空氣汚染源が交換されて清潔な空氣を形成する、ことを特徴とする請求項５に記載の室内空気汚染防除システム。

【請求項10】

前記気体交換処理装置中の前記導風機は、給気導風機及び排気導風機を備え、前記濾過浄化アセンブリ及び前記給気導風機が前記給気管路に設置され、前記室外の前記外部気体が前記給気導風機に導かれて前記給気管路を経由して前記濾過浄化アセンブリを通過させて濾過処理を実施し、前記給気経路を経由して前記室内に導入され、前記排気導風機が前記排気管路に設置され、前記排気経路中の前記室内の前記空氣汚染源を吸引して前記排気管路に流れ込み、前記室外に排出され、前記循環管路が前記給気管路と前記排気管路との間に連通し、前記排気経路中の前記室内の前記空氣汚染源が前記循環管路に導入され、前記給気管路を経由し、前記濾過浄化アセンブリを通過するように前記給気導風機に導かれ、最後に、循環濾過を実施して前記給気経路を経由して前記室内に導入される、ことを特徴とする請求項９に記載の室内空気汚染防除システム。

【請求項11】

前記給気管路の前記給気入口に給気弁が設けられ、前記排気経路の前記排気出口に排気弁が設けられ、前記知能制御駆動処理装置は、前記室外気体検出モジュールから出力された前記室外の前記気体検出データ及び前記室内気体検出モジュールから出力された前記室内の前記気体検出データを受信し、前記室内の前記気体検出データが前記室外の前記気体検出データよりも高い場合、前記知能制御駆動処理装置は、前記駆動コマンドを前記室内気体検出モジュールに送信し、前記気体交換処理装置の前記給気導風機及び前記排気導風機の始動動作を制御し、同時に、前記給気弁及び前記排気弁が開放するように制御し、前記室外の前記外部気体が前記給気導風機に導かれて前記給気入口に導入され、前記給気管路中の前記濾過浄化アセンブリを通過させて濾過及び浄化を実施した後、前記給気経路を経由して前記室内に導入され、同時に、前記室内の前記空氣汚染源が前記排気経路より前記排気導風機に吸引されて排気管路に流れ込み、前記排気出口より前記室外に排出され、前記室内に清潔な空氣を形成する、ことを特徴とする請求項１０に記載の室内空気汚染防除システム。

【請求項12】

前記給気管路の前記給気入口に給気弁が設けられ、前記排気経路の前記排気出口に排気弁が設けられ、前記知能制御駆動処理装置は、前記室外気体検出モジュールから出力された前記室外の前記気体検出データ及び前記室内気体検出モジュールから出力された前記室内の前記気体検出データを受信し、前記室内の前記気体検出データが前記室外の前記気体検出データよりも低い場合、前記知能制御駆動処理装置は、前記駆動コマンドを前記室内気体検出モジュールに送信し、前記気体交換処理装置の前記給気導風機及び前記排気導風機の始動動作を制御し、同時に、前記給気弁が閉じ、前記排気弁が開放するように制御し、前記排気導風機が前記排気経路より前記室内の前記空氣汚染源を吸引して前記排気管路に流れ込み、前記排気出口より前記室外に排出され、同時に、前記室内の前記空氣汚染源が前記循環管路を経由して前記給気管路を通過させて、前記濾過浄化アセンブリが濾過及び浄化を行い、最後に、前記給気経路を経由して前記室内に導入され、前記室内に清潔な空氣を形成する、ことを特徴とする請求項１０に記載の室内空気汚染防除システム。

【請求項13】

前記室内濾過浄化装置は、前記導風機及び前記濾過浄化アセンブリを備え、前記知能制御駆動処理装置が前記駆動コマンドを送信し、前記室内の前記空氣汚染源を濾過交換し、前記室内濾過浄化装置の前記濾過浄化アセンブリの両側に、少なくとも２つの前記室内気体検出モジュールが設けられ、前記知能制御駆動処理装置は、前記室内気体検出モジュールから出力された前記室内の前記気体検出データを受信及び比較して、前記室内濾過浄化装置が前記空氣汚染源を濾過して清潔な空氣を形成することを促進する、ことを特徴とする請求項５に記載の室内空気汚染防除システム。

【請求項14】

前記知能制御駆動処理装置は、少なくとも３つの前記室内気体検出モジュールが検出した前記室内の前記気体検出データを受信及び比較して知能的な計算を行い、前記室内の空間内の前記空氣汚染源の位置を確定し、前記空氣汚染源付近の前記排気口の位置にある前記導風機を知能的に選択して動作させ、且つ、前記空氣汚染源付近の前記室内濾過浄化装置を知能的に選択して動作させ、前記空氣汚染源が前記排気口の位置に吸引され、前記付近の前記室内濾過浄化装置が濾過浄化を行い、前記空氣汚染源を拡散させないようにする、ことを特徴とする請求項１３に記載の室内空気汚染防除システム。

【請求項15】

前記知能制御駆動処理装置は、少なくとも３つの前記室内気体検出モジュールが検出した前記室内の前記気体検出データを受信及び比較して知能的な計算を行い、前記室内の空間内の前記空氣汚染源の位置を確定し、前記空氣汚染源付近の前記排気口の位置にある前記導風機を知能的に選択して優先に動作させ、且つ前記空氣汚染源付近の前記室内濾過浄化装置を知能的に選択して優先に動作させ、同時に、前記知能制御駆動処理装置は、人工知能計算を行い、前記給気口の位置にある前記導風機及び他の前記室内濾過浄化装置を知能的に選択して動作させ、前記空氣汚染源を前記空氣汚染源付近の前記排気口の位置にある前記導風機に指向して流せて、前記導風機が吸引され、また、前記付近の前記室内濾過浄化装置に濾過浄化されて迅速濾過を行うための気流を形成する、ことを特徴とする請求項１３に記載の室内空気汚染防除システム。

【請求項16】

前記室内濾過浄化装置は、エアコン、排気扇風機、空氣浄化機、扇風機、扇風機及び送風機のうちのいずれか１つまたはそれらの組合せであり、前記室内気体検出モジュールが前記室内濾過浄化装置に組み立てられ、前記室内濾過浄化装置の始動動作を制御し、前記濾過浄化アセンブリが前記導風機の前方に設置され、前記知能制御駆動処理装置は、前記室外気体検出モジュールから出力された前記室外の前記気体検出データ及び前記室内気体検出モジュールから出力された前記室内の前記気体検出データを受信して比較した後、知能的な選択により、前記室内気体検出モジュールに前記駆動コマンドを送信して前記室内濾過浄化装置の始動動作を制御し、前記室内の前記空氣汚染源は、前記導風機に導かれて前記濾過浄化アセンブリを通過させて濾過処理され、前記室内の前記空氣汚染源が濾過されて清潔な空氣を形成することを促進する、ことを特徴とする請求項１３に記載の室内空気汚染防除システム。

【請求項17】

前記室内濾過浄化装置は、レンジフード及び吸塵器のうちのいずれか１つまたはそれらの組合せであり、前記室内気体検出モジュールが前記室内濾過浄化装置に組み立てられ、前記室内濾過浄化装置の始動動作を制御し、前記濾過浄化アセンブリが前記導風機の下流側に設置され、前記知能制御駆動処理装置は、前記室外気体検出モジュールから出力された前記室外の前記気体検出データ及び前記室内気体検出モジュールから出力された前記室内の前記気体検出データを受信して比較した後、知能的な選択により、前記室内気体検出モジュールに前記駆動コマンドを送信して前記室内濾過浄化装置の始動動作を制御し、前記室内の前記空氣汚染源は、前記導風機に導かれて前記濾過浄化アセンブリを通過させて濾過処理され、前記室内の前記空氣汚染源が濾過されて清潔な空氣を形成することを促進する、ことを特徴とする請求項１３に記載の室内空気汚染防除システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、室内空間の気体汚染交換を実施する分野に属し、特に、室内空気汚染防除システムに関する。

【背景技術】

【0002】

人々は、生活環境における空氣品質を重視している。生活環境における空間には、ＰＭ_１、ＰＭ_２．５、ＰＭ_１０などの遊微粒子（ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｍａｔｔｅｒ，ＰＭ）、二酸化炭素、総揮発性有機物（Ｔｏｔａｌ Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ，ＴＶＯＣ）、ホルムアルデヒドなどの気体や、気体中に含まれている微粒子、エアロゾル、細菌、ウイルスなどが多く、人の健康に有害であるだけでなく、深刻な場合は生命を脅かす場合もある。

【0003】

室内の空氣品質を容易に把握できない。それは、室外の空氣品質に加え、室内の空調条件または汚染源、特に、不十分な室内空気循環によって引き起こされる粉塵は、室内の空氣品質に影響を与える主な要因である。室内の空間環境を改善し、良好な空間品質を提供するため、空調システムや空気洗浄機などの装置を使用する人が多い。しかしながら、空調システムまたは空気洗浄機はいずれも室内空間の空氣を循環させる装置であり、ほとんどの有害気体、特に一酸化炭素または二酸化炭素などの有害気体を除去することはできない。

【0004】

そのため、空氣品質をリアルタイムに浄化し、室内の有害気体を吸込むことを低減できる浄化方法を提案することと、どのように、室内の空氣品質をリアルタイムに検出し、室内の空氣品質が良くない時に素早く浄化できることは、本発明が直面する主な課題である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記周知技術の欠点を解決するために、本発明の主な目的は、気体汚染の交換を知能的に選択して実施する気体交換処理装置を備え、室内の気体汚染の検出データを安全検出値にまで低減させ、清潔且つ安全に呼吸ができる状態を形成する、室内空気汚染防除システムを提供することである。

【0006】

上記の目的を達成するために、本発明は、室内の空氣汚染源に対して交換及び濾過を実施することに適用する、室内空気汚染防除システムを提供しており、前記室内空気汚染防除システムは、複数の気体検出モジュール、少なくとも１つの知能制御駆動処理装置、少なくとも１つの気体交換処理装置、少なくとも１つの給気経路、及び少なくとも１つの排気経路を備える。給気経路は、気体交換処理装置に連通し、且つ室外の外部気体を室内に導入する給気口を備える。排気経路は、気体交換処理装置に連通し、且つ室内の空氣汚染源を吸引して室外に排出する排気口を備える。知能制御駆動処理装置は、気体交換処理装置が気体検出モジュールの監視状態において始動動作をリアルタイムに制御し、室内の汚染源が排気経路を経由して濾過浄化アセンブリを通過させて濾過及び浄化を行った後に室外に排出されることを促進し、室内の空氣汚染源が濾過及び交換されて清潔な空氣を形成する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1A】室内に設置された本発明の室内空気汚染防除システムの動作を示す概略図である。

【図1B】室内に設置された本発明の室内空気汚染防除システムの動作を示す別の概略図である。

【図1C】本発明の室内気体検出モジュールの実施形態を示す概略図である。

【図1D】本発明の濾過浄化アセンブリの動作を示す断面図である。

【図1E】本発明の濾過浄化アセンブリの動作を示す別の断面図である。

【図1F】本発明の気体交換処理装置の断面図である。

【図2A】本発明の室内濾過浄化装置の動作を示す概略図である。

【図2B】本発明の室内濾過浄化装置の動作を示す別の概略図である。

【図2C】本発明の濾過浄化アセンブリの断面図である。

【図3】本発明の気体検出モジュールの斜視図である。

【図4A】本発明の気体検出本体の斜視図である。

【図4B】本発明の気体検出本体の別の角度から見た時の斜視図である。

【図4C】本発明の気体検出本体の分解構造を示す斜視図である。

【図5A】本発明のベースの斜視図である。

【図5B】本発明のベースの別の角度から見た時の斜視図である。

【図6】本発明のベースとレーザーアセンブリとを組み立てた状態を示す斜視図である。

【図7A】本発明の圧電アクチュエータとベースとを分解した状態を示す斜視図である。

【図7B】本発明の圧電アクチュエータとベースとを組み立てた状態を示す斜視図である。

【図8A】本発明の圧電アクチュエータの分解構造を示す斜視図である。

【図8B】本発明の圧電アクチュエータの他の角度から見た時の分解構造を示す斜視図である。

【図9A】本発明の圧電アクチュエータが動作する前の断面構造を示す概略図である。

【図9B】本発明の圧電アクチュエータの動作を示す断面図である。

【図9C】本発明の圧電アクチュエータの動作を示す別の断面図である。

【図10A】本発明の気体がカバーの給気ポートより流入することを示す断面図である。

【図10B】本発明のレーザーアセンブリから放出した光ビームが光透過窓を透過して給気溝部に入ることを示す断面図である。

【図10C】本発明の排気溝部にある気体が押し付けられて排気開口及び排気ポートを経由して外部に排出されることを示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明の特徴と利点を示すいくつかの典型的な実施形態について、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。

【0009】

図１Ａ～図１Ｆに示すように、本発明の室内空気汚染防除システムは、室内Ａに対して気体交換及び濾過を実施することに適用し、気体交換処理装置１、少なくとも１つの給気口２ａを有する給気経路２及び少なくとも１つの排気口３ａを有する排気経路３からなる中央空調装置、少なくとも１つの濾過浄化アセンブリＤ、少なくとも１つの気体検出モジュール４、及び少なくとも１つの知能制御駆動処理装置５を備える。気体検出モジュール４は、濾過浄化アセンブリＤの両側に設置され、空氣汚染源を検出して気体検出データを送信する。気体検出モジュール４は、少なくとも１つの室外気体検出モジュール４ａ及び少なくとも１つの室内気体検出モジュール４ｂを備え、室外気体検出モジュール４ａが室外Ｂの外部気体を検出し且つ室外Ｂの気体検出データを送信し、室内気体検出モジュール４ｂが室内Ａの空氣汚染源を検出し且つ室内Ａの気体検出データを送信する。

【0010】

気体交換処理装置１は、室外Ｂの外部気体が室内に導入または非導入することを制御し、交換室内Ａの空氣汚染源の濾過を促進する。図１Ｆに示すように、気体交換処理装置１は、給気管路１１ａ、排気管路１２ａ、及び循環管路１３ａを備える。給気管路１１ａは、少なくとも１つの給気入口１１１ａ及び少なくとも１つの給気出口１１２ａを備える。排気管路１２ａは、少なくとも１つの排気入口１２１ａ及び少なくとも１つの排気出口１２２ａを備える。給気管路１１ａの給気出口１１２ａが給気経路２に連通し（図１Ｄ及び図１Ｆを参照）、排気入口１２１ａが排気経路３に連通する（図１Ｅ及び図１Ｆを参照）。少なくとも１つの室外気体検出モジュール４ａが給気管路１１ａの給気入口１１１ａに設置され、少なくとも１つの室内気体検出モジュール４ｂが給気管路１１ａの給気出口１１２ａに設置されている。

【0011】

気体交換処理装置１には、少なくとも１つの導風機Ｃ及び少なくとも１つの濾過浄化アセンブリＤが設けられる。導風機Ｃ及び濾過浄化アセンブリＤは、給気管路１１ａ中に設置される。室内気体検出モジュール４ｂは、気体交換処理装置１の導風機Ｃの始動動作を制御する。

【0012】

導風機Ｃについて、給気導風機Ｃ１及び排気導風機Ｃ２を設けることができる。濾過浄化アセンブリＤ及び給気導風機Ｃ１は、給気管路１１ａ中に設置される。給気導風機Ｃ１は、室外Ｂの外部気体を給気管路１１ａより導入し、且つ濾過浄化アセンブリＤを通過して濾過処理を行い、その後、給気経路２に流れ込んで室内Ａに導入するよう、室外Ｂの外部気体を導くことができる。排気導風機Ｃ２は、排気管路１２ａに設置されており、排気経路３中の室内Ａの空氣汚染源を排気管路１２ａに吸引して室外Ｂに排出させることができる。また、循環管路１３ａは、給気管路１１ａと排気管路１２ａとの間に連通しているので、排気経路３中の室内Ａの空氣汚染源が循環管路１３ａに導入され、給気管路１１ａを経由して濾過浄化アセンブリＤを通過させるように給気導風機Ｃ１に導かれ、最後に、循環濾過して給気経路２に導入されて室内Ａに導入されることができる。

【0013】

給気管路１１ａの給気入口１１１ａに、給気弁１４が設けられる。排気管路１２ａの排気出口１２２ａに、排気弁１５が設けられる。知能制御駆動処理装置５が室外気体検出モジュール４ａから出力された室外の気体検出データ及び室内気体検出モジュール４ｂから出力された室内Ａの気体検出データを受信して比較した後、室内Ａの気体検出データが室外Ｂの気体検出データよりも高いことを検出した場合、室内気体検出モジュール４ｂに駆動コマンドを送信して気体交換処理装置の給気導風機Ｃ１及び排気導風機Ｃ２の始動動作を制御する。その同時に、給気弁１４及び排気弁１５が開放され、室外Ｂの外部気体は、給気導風機Ｃ１に導かれて給気入口１１１ａに導入され、その後、給気管路１１ａ中の濾過浄化アセンブリＤを通過させて濾過浄化を行い、最後に、給気経路２に流入して室内Ａに再び導入される。その同時に、排気経路３中の室内Ａの空氣汚染源は、排気導風機Ｃ２に吸引されて排気管路１２ａに流れ込み、排気出口１２２ａより室外Ｂに排出される。これによって、室内Ａは、室内気体検出モジュール４ｂの監視状態において、清潔な空氣を形成することができる。

【0014】

一方で、知能制御駆動処理装置５の比較により、室内Ａの気体検出データが室外Ｂの気体検出データよりも低いことを検出すると、知能的な選択により、室内気体検出モジュール４ｂに駆動コマンドを送信して、気体交換処理装置１の給気導風機Ｃ１及び排気導風機Ｃ２の始動動作を制御する。その同時に、給気弁１４が閉じ、排気弁１５が開放するように制御され、排気経路３中の室内Ａの空氣汚染源が排気導風機Ｃ２に吸引されて排気管路１２ａに流れ込み、排気出口１２２ａより室外Ｂに排出される。室内Ａの空氣汚染源は、循環管路１３ａを経由した後、給気管路１１ａを通過して濾過浄化アセンブリＤによって濾過及び再浄化され、最後に、給気経路２に流入して室内Ａに導入される。これによって、室内Ａでは、室内気体検出モジュール４ｂの監視状態において、清潔な空氣を形成することができる。

【0015】

図１Ａ～図１Ｃに示すように、知能制御駆動処理装置５は、受信駆動器５ａ及びクラウド処理装置５ｂを備える。受信駆動器５ａは、気体検出モジュール４から出力された気体検出データを受信してクラウド処理装置５ｂにアップロードする。クラウド処理装置５ｂは、人工知能の計算及び比較を行い、得られた比較結果を知能的に選択することで、受信駆動器５ａに駆動コマンドを送信する。受信駆動器５ａは、少なくとも１つの気体交換処理装置１及び少なくとも１つの室内濾過浄化装置６が始動動作を実行するように駆動する。本実施形態では、受信駆動器５ａは、移動式駆動器５１ａ、携帯式モバイル装置５２ａ及びウェアラブル装置のうちのいずれか１つである。移動式駆動器５１ａは、ディスプレイを有し、室内Ａの気体検出データを表示することができる。携帯式モバイル装置５２ａは、スマートフォンであり、室内Ａの気体検出データを表示することができる。ウェアラブル装置は、室内気体検出モジュール１ｂと組み合わせることができ、人体に直接装着して室内Ａの空氣汚染源をリアルタイムに検出して気体検出データを送信することができる。

【0016】

室内濾過浄化装置６は、導風機Ｃ、濾過浄化アセンブリＤ及びディスプレイを備える。ディスプレイは、室内Ａの気体検出データを表示することができる。室内濾過浄化装置６は、知能制御駆動処理装置５から送信された駆動コマンドを受信し、室内Ａの空氣汚染源の濾過を実施する。図２Ｃに示すように、室内濾過浄化装置６の給気経路及び排気経路には、それぞれ、少なくとも１つの室内気体検出モジュール４ｂが設けられる。知能制御駆動処理装置５は、室内気体検出モジュール４ｂから出力された室内Ａの気体検出データを受信及び比較する。知能制御駆動処理装置５は、室内濾過浄化装置６が監視状態での始動動作を制御することができる。これによって、室内Ａの汚染源が室内Ａの室内濾過浄化装置６を通過させて濾過及び浄化を行うことを促進し、室内Ａの室内濾過浄化装置６が空氣汚染源を濾過して清潔な空氣を形成することを確保する。本実施形態における監視状態とは、気体検出モジュール４が室内Ａの空氣汚染源に検出した検出データが安全検出値を超える状態である。本実施形態では、安全検出値は、浮遊微粒子２．５の量が３５μｇ／ｍ^３未満、二酸化炭素の濃度値が１０００ｐｐｍ未満、総揮発性有機化合物の濃度値が０．５６ｐｐｍ未満、ホルムアルデヒドの濃度値が０．０８ｐｐｍ未満、細菌量が１５００ＣＦＵ／ｍ^３未満、真菌量が１０００ＣＦＵ／ｍ^３未満、二酸化硫黄の濃度値が０．０７５ｐｐｍ未満、二酸化窒素の濃度値が０．１ｐｐｍ未満、一酸化炭素の濃度値が９ｐｐｍ未満、オゾンの濃度値が０．０６ｐｐｍ未満、または鉛の濃度値が０．１５μｇ／ｍ^３未満である。

【0017】

知能制御駆動処理装置５は、少なくとも３つの室内気体検出モジュール４ｂが検出した室内Ａの気体検出データを受信及び比較して知能的な計算を行うことで、室内Ａの空氣汚染源の位置を確定することができ、空氣汚染源付近の気体交換処理装置１または室内濾過浄化装置６を知能的に選択して動作させ、空氣汚染源を浄化して清潔な気体を形成し、空氣汚染源の拡散を回避できる効果を実現することができる。また、知能制御駆動処理装置５は、少なくとも３つの室内気体検出モジュール４ａが検出した室内Ａの気体検出データを受信及び比較して知能的な計算を行うことで、室内Ａの空氣汚染源の位置を確定することができ、そして、空氣汚染源付近の気体交換処理装置１または室内濾過浄化装置６を知能的に選択して優先に動作させ、同時に、知能制御駆動処理装置１が人工知能計算により他の複数の室内濾過浄化装置６を知能的に選択して動作させ、空氣汚染源を空氣汚染源付近の室内濾過浄化装置６に流せる気流を形成して迅速な濾過を実施することができる。

【0018】

以下、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、本実施形態では、室内濾過浄化装置６がエアコン６ａである。室内気体検出モジュール４ｂが室内濾過浄化装置６に組み立てられ、室内濾過浄化装置６の始動動作を制御する。濾過浄化アセンブリＤが導風機Ｃの前方に設置され、知能制御駆動処理装置５が室外気体検出モジュール４ａから出力された室外Ｂの気体検出データ及び室内気体検出モジュール４ｂから出力された室内Ａの気体検出データを受信及び比較した後、知能的な選択により、室内気体検出モジュール４ｂに駆動コマンドを送信して室内濾過浄化装置６の始動動作を制御することができる。室内Ａの空氣汚染源は、導風機Ｃに導かれて濾過浄化アセンブリＤを通過させて濾過処理され、室内Ａの空氣汚染源が濾過されて清潔な空氣を形成することを促進できる。

【0019】

本実施形態では、室内浄化濾過装置６がレンジフード６ｂである。室内気体検出モジュール６ｂが室内浄化濾過装置６に組み立てられ、室内浄化濾過装置６の始動動作を制御する。濾過浄化アセンブリＤが導風機Ｃの後方に設置され、知能制御駆動処理装置５が室外気体検出モジュール４ａから出力された室外Ｂの気体検出データ及び室内気体検出モジュール４ｂから出力された室内Ａの気体検出データを受信して比較した後、知能的な選択により、室内気体検出モジュール４ｂに駆動コマンドを送信して、室内浄化濾過装置６の始動動作を制御することができる。これによって、室内Ａの空氣汚染源は、導風機Ｃに導かれて濾過浄化アセンブリＤを通過させて濾過処理され、室内Ａの空氣汚染源が濾過されて清潔な空気を形成することを促進できる。

【0020】

本実施形態では、室内浄化濾過装置６が排気扇風機６ｃである。室内気体検出モジュール４ｂが室内浄化濾過装置６に組み立てられ、室内浄化濾過装置６の始動動作を制御する。濾過浄化アセンブリＤが導風機Ｃの前方に設置され、知能制御駆動処理装置５が室外気体検出モジュール４ａから出力された室外Ｂの気体検出データ及び室内気体検出モジュール４ｂから出力された室内Ａの気体検出データを受信して比較した後、知能的な選択により、室内気体検出モジュール４ｂに駆動コマンドを送信して、室内浄化濾過装置６の始動動作を制御する。これによって、室内Ａの空氣汚染源は、導風機Ｃに導かれて濾過浄化アセンブリＤを通過させて濾過処理され、室内Ａの空氣汚染源が濾過されて清潔な空気を形成することを促進できる。

【0021】

本実施形態では、室内浄化濾過装置６が空気浄化機６ｄである。室内気体検出モジュール４ｂが室内浄化濾過装置６に組み立てられ、室内浄化濾過装置６の始動動作を制御する。濾過浄化アセンブリＤが導風機Ｃの前方に設置され、知能制御駆動処理装置５が室外気体検出モジュール４ａから出力された室外Ｂの気体検出データ及び室内気体検出モジュール４ｂから出力された室内Ａの気体検出データを受信して比較した後、知能的な選択により、室内気体検出モジュール４ｂに駆動コマンドを送信して、室内浄化濾過装置６の始動動作を制御する。これによって、室内Ａの空氣汚染源は、導風機Ｃに導かれて濾過浄化アセンブリＤを通過させて濾過処理され、室内Ａの空氣汚染源が濾過されて清潔な空気を形成することを促進できる。

【0022】

本実施形態では、室内浄化濾過装置６が扇風機６ｅである。室内気体検出モジュール４ｂが室内浄化濾過装置６に組み立てられ、室内浄化濾過装置６の始動動作を制御する。濾過浄化アセンブリＤが導風機Ｃの前方に設置され、知能制御駆動処理装置５が室外気体検出モジュール４ａから出力された室外Ｂの気体検出データ及び室内気体検出モジュール４ｂから出力された室内Ａの気体検出データを受信して比較した後、知能的な選択により、室内気体検出モジュール４ｂに駆動コマンドを送信して、室内浄化濾過装置６の始動動作を制御する。これによって、室内Ａの空氣汚染源は、導風機Ｃに導かれて濾過浄化アセンブリＤを通過させて濾過処理され、室内Ａの空氣汚染源が濾過されて清潔な空気を形成することを促進できる。

【0023】

本実施形態では、室内浄化濾過装置６が吸塵器である。室内気体検出モジュール４ｂが室内浄化濾過装置６に組み立てられ、室内浄化濾過装置６の始動動作を制御する。濾過浄化アセンブリＤが導風機Ｃの後方に設置され、知能制御駆動処理装置５が室外気体検出モジュール４ａから出力された室外Ｂの気体検出データ及び室内気体検出モジュール４ｂから出力された室内Ａの気体検出データを受信して比較した後、知能的な選択により、室内気体検出モジュール４ｂに駆動コマンドを送信して、室内浄化濾過装置６の始動動作を制御する。これによって、室内Ａの空氣汚染源は、導風機Ｃに導かれて濾過浄化アセンブリＤを通過させて濾過処理され、室内Ａの空氣汚染源が濾過されて清潔な空気を形成することを促進できる。

【0024】

本実施形態では、室内浄化濾過装置６が送風機である。室内気体検出モジュール４ｂが室内浄化濾過装置６に組み立てられ、室内浄化濾過装置６の始動動作を制御する。濾過浄化アセンブリＤが導風機Ｃの前方に設置され、知能制御駆動処理装置５が室外気体検出モジュール４ａから出力された室外Ｂの気体検出データ及び室内気体検出モジュール４ｂから出力された室内Ａの気体検出データを受信して比較した後、知能的な選択により、室内気体検出モジュール４ｂに駆動コマンドを送信して、室内浄化濾過装置６の始動動作を制御する。これによって、室内Ａの空氣汚染源は、導風機Ｃに導かれて濾過浄化アセンブリＤを通過させて濾過処理され、室内Ａの空氣汚染源が濾過されて清潔な空気を形成することを促進できる。

【0025】

図２Ｃに示すように、上記濾過浄化アセンブリＤは、様々な実施形態の組合せであっても良い。例えば、活性炭Ｄ１及び高効率フィルターＤ２（Ｈｉｇｈ－Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ， ＨＥＰＡ）で構成され、または、活性炭Ｄ１、高効率フィルターＤ２（Ｈｉｇｈ－Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ， ＨＥＰＡ）及びゼオライトメッシュＤ３で構成されることができる。活性炭Ｄ１は、浮遊微粒子２．５（ＰＭ_２．５）の吸着及び濾過に使用され、ゼオライトメッシュＤ３は、揮発性有機化合物（Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ， ＶＯＣ）の吸着及び濾過に使用され、高効率フィルターＤ２は、気体中に含まれている光化学スモッグ、細菌、ダスト粒子及び花粉の吸着及び濾過に使用されることができる。これによって、濾過浄化アセンブリＤ内に導入された気体汚染を濾過及び浄化できる効果を実現することができる。ある実施形態では、濾過浄化アセンブリＤに導入された気体中のウイルス、細菌、真菌を抑えるために、高効率フィルターＤ２には二酸化塩素の浄化剤を塗布することができる。高効率フィルターＤ２に、二酸化塩素の浄化剤を塗布することによって、濾過浄化アセンブリＤの気体汚染に含まれるウイルス、細菌、真菌、Ａ型インフルエンザウイルス、Ｂ型インフルエンザウイルス、エンテロウイルス、ノロウイルスへの抑制率が９９％以上に達し、ウイルスの交差感染を減らすことができる。他の実施形態では、高効率フィルターＤ２には、イチョウ葉およびジャポニカムから抽出されたオーガニック保護塗層が塗布されてもよい。これによって、オーガニック保護抗アレルギーフィルタを形成し、アレルギーに効果的に抵抗する他、フィルターを通過するインフルエンザウイルスの表面タンパク質及び濾過浄化アセンブリＤが導入され且つ高効率フィルターＤ２を通過する気体中のインフルエンザウイルス（例えば：Ｈ１Ｎ１）の表面タンパク質を破壊することができる。他の実施形態では、高効率フィルターＤ２には銀イオンが塗布されて、濾過浄化アセンブリＤが導入した気体中のウイルス、細菌及び真菌を抑制することができる。

【0026】

他の実施形態では、濾過浄化アセンブリＤは、活性炭Ｄ１、高効率フィルターＤ２、ゼオライトメッシュＤ３及び光触媒ユニットＤ４で構成され、室外気体汚染が濾過浄化アセンブリＤに導入されると、光エネルギーを電気エネルギーに変換できる光触媒ユニットＤ４により、気体中の有害物質が分解され且つ消毒・滅菌を行うことで、気体の濾過及び浄化効果を実現することができる。

【0027】

他の実施形態では、濾過浄化アセンブリＤは、活性炭Ｄ１、高効率フィルターＤ２、ゼオライトメッシュＤ３及び光プラズマユニットＤ５で構成されても良い。光プラズマユニットＤ５は、光ナノチューブを備えるので、光ナノチューブが濾過浄化アセンブリＤに導入された気体汚染を照射し、気体汚染に含まれている揮発性有機気体の分解及び浄化を促進することができる。濾過浄化アセンブリＤが気体汚染を導入すると、光ナノチューブが導入された気体を照射し、気体中の酸素分子及び水分子が酸化性の高い光プラズマによって分解され、有機分子を破壊（分解）するイオン気流を形成し、気体に含まれている揮発性のホルムアルデヒド、トルエン、揮発性有機気体（Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ， ＶＯＣ）などの気体分子を水と二酸化炭素に分解させ、気体の濾過及び浄化効果を実現することができる。

【0028】

他の実施形態では、濾過浄化アセンブリＤは、活性炭Ｄ１、高効率フィルターＤ２、ゼオライトメッシュＤ３及びマイナスイオンユニットＤ６で構成されても良い。濾過浄化アセンブリＤは、室外から導入された気体汚染に対して高圧放電を行い、気体汚染に含まれている正電荷を帯びる微粒子が負電荷を帯びる集塵プレートに付着し、導入された気体汚染に対する濾過浄化効果を実現することができる。

【0029】

他の実施形態では、濾過浄化アセンブリＤは、活性炭Ｄ１、高効率フィルターＤ２、ゼオライトメッシュＤ３及びプラズマイオンユニットＤ７で構成されても良い。プラズマイオンユニットＤ７が高圧プラズマカラムを形成し、高圧プラズマカラム中のプラズマイオンが濾過浄化アセンブリＤにより室外から導入された気体汚染中のウイルス及び細菌を分解し、且つプラズマイオンにより気体に含まれている酸素分子及び水分子を電解分離して陽イオン（Ｈ^＋）及び陰イオン（Ｏ_２ ^－）を形成する。イオンの周りにある水分子を付着する物質がウイルス及び細菌の表面に付着し、その後、化学反応により、酸化反応性の強い活性酸素（ヒドロキシル、ＯＨ基）に変換され、ウイルス及び細菌の表面タンパク質の水素原子を引き抜いて酸化分解される。これによって、導入された気体を濾過して濾過浄化の効果を実現することができる。

【0030】

他の実施形態では、濾過浄化アセンブリＤは、高効率フィルターＤ２だけ、または、高効率フィルターＤ２に、光触媒ユニットＤ４、光プラズマユニットＤ５、マイナスイオンユニットＤ６、プラズマイオンユニットＤ７からなる群から任意に選択された１つを組合せた形態、または、高効率フィルターＤ２に、光触媒ユニットＤ４、光プラズマユニットＤ５、マイナスイオンユニットＤ６及びプラズマイオンユニットＤ７からなる群から任意に選択された２つを組合せた形態、または、高効率フィルターＤ２に、光触媒ユニットＤ４、光プラズマユニットＤ５、マイナスイオンユニットＤ６、プラズマイオンユニットＤ７からなる群から任意に選択された３つを組合せた形態、または、高効率フィルターＤ２に、光触媒ユニットＤ４、光プラズマユニットＤ５、マイナスイオンユニットＤ６、プラズマイオンユニットＤ７のすべてを組合せた状態であっても良い。

【0031】

上記空氣汚染源は、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、全揮発性有機化合物、ホルムアルデヒド、細菌、真菌、ウイルスのうちのいずれか１つまたはそれらの組合せである。

【0032】

本発明の室内空気汚染防除システムの動作について理解した後、以下、本発明の気体検出モジュール１の気体輸送方式について詳細を説明する。

【0033】

図３～図９Ａに示すように、気体検出モジュール４は、制御回路基板４１、気体検出本体４２、マイクロプロセッサー４３及び通信器４４を備える。気体検出本体４２、マイクロプロセッサー４３及び通信器４４は、制御回路基板４１にパッケージ化されて一体型に形成され、且つ互いに電気的に接続されている。マイクロプロセッサー４３及び通信器４４は、制御回路基板４１に設置される。マイクロプロセッサー４３は、気体検出本体４２の駆動信号を制御して検出動作を実行し、通信器４４を介して外部に送信し、また、気体検出本体４２の検出情報（気体）を検出データに変換して保存することができる。通信器４４は、マイクロプロセッサー４３から出力された検出データ（気体）を受信し、且つ検出データをクラウド処理装置５ｂまたは外部装置（図示せず）に伝送することができる。外部装置は、携帯式モバイル装置（図示せず）である。上記通信器４４の外部への送信は、例えば、ＵＳＢ、ｍｉｎｉ－ＵＳＢ、ｍｉｃｒｏ－ＵＳＢなどの有線双方向通信伝送方式、または、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、近距離通信モジュールなどの無線双方向通信伝送方式である。

【0034】

気体検出本体４２は、ベース４２１、圧電アクチュエータ４２２、駆動回路基板４２３、レーザーアセンブリ４２４、微粒子センサー４２５、カバー４２６及び気体センサー４２７を備える。ベース４２１は、第１表面４２１１、第２表面４２１２、レーザー設置区域４２１３、給気溝部４２１４、導気アセンブリ支持領域４２１５及び排気溝部４２１６を備える。第１表面４２１１及び第２表面４２１２は、互いに対向して配置された２つの表面である。レーザー設置区域４２１３は、第１表面４２１１から第２表面４２１２に向かってくり抜かれて形成される。カバー４２６がベース４２１を覆い、且つサイドパネル４２６１を備える。サイドパネル４２６１は、給気ポート４２６１ａ及び排気ポート４２６１ｂを備える。給気溝部４２１４は、第２表面４２１２を凹ませて形成され、且つレーザー設置区域４２１３に隣接する。給気溝部４２１４に、ベース４２１の外部に連通し且つカバー４２６の排気開口４２１６ａに対応する給気開口４２１４ａが設けられる。給気溝部４２１４の両側壁には、それを貫通し且つレーザー設置区域４２１３に連通する光透過窓４２１４ｂが設けられる。ベース４２１の第１表面４２１１がカバー４２６によって覆われ、第２表面４２１２が駆動回路基板４２３によって覆われることで、給気溝部４２１４において給気経路を画定する。

【0035】

導気アセンブリ支持領域４２１５は、第２表面４２１２を凹ませて形成され、且つ給気溝部４２１４に連通し、底面には通気孔４２１５ａを貫通する。導気アセンブリ支持領域４２１５の四隅に、それぞれ位置決めブロック４２１５ｂが設けられている。排気溝部４２１６に排気開口４２１６ａが設けられ、排気開口４２１６ａは、カバー４２６の排気ポート４２６１ｂに対応して設置されている。排気溝部４２１６は、第１表面４２１１を導気アセンブリ支持領域４２１５への垂直投影領域に凹ませて形成された第１区域４２１６ｂと、導気アセンブリ支持領域４２１５への垂直投影領域と重ならない延在する領域における第１表面４２１１を第２表面４２１２に向かって凹ませて形成された第２区域４２１６ｃとを備える。第１区域４２１６ｂと第２区域４２１６ｃは連通し且つ段差を形成している。排気溝部４２１６の第１区域４２１６ｂは、導気アセンブリ支持領域４２１５の通気孔４２１５ａに連通し、排気溝部４２１６の第２区域４２１６ｃは、排気開口４２１６ａと連通している。この構造によって、ベース４２１の第１表面４２１１がカバー４２６によって覆われ、第２表面４２１２が駆動回路基板４２３によって覆われると、排気溝部４２１６と駆動回路基板４２３とともに排気経路を画定する。

【0036】

上記レーザーアセンブリ４２４及び微粒子センサー４２５は、両方とも駆動回路基板４２３上に配置され、且つベース４２１内に位置されている。レーザーアセンブリ４２４、微粒子センサー４２５及びベース４２１の位置を明確に示すために、駆動回路基板４２３を意図的に省略している。レーザーアセンブリ４２４がベース４２１のレーザー設置区域４２１３に収容され、微粒子センサー４２５がベース４２１の吸気溝部４２１４内に収容され、且つレーザーアセンブリ４２４と整列するよう配置されている。レーザーアセンブリ４２４が光透過窓４２１４ｂに対応し、光透過窓４２１４ｂは、レーザーアセンブリ４２４より放出されたレーザー光が透過するように設けられ、透過したレーザー光が吸気溝部４２１４を照射することができる。レーザーアセンブリ４２４より放出される光ビームの経路は、光透過窓４２１４ｂを通過し且つ吸気溝部４２１４と正交する方向に設置されている。レーザーアセンブリ４２４より放出された光ビームは、光透過窓４２１４ｂを透過して吸気溝部４２１４内に入り、吸気溝４２１４内の気体を照射する。光ビームが気体内の浮遊粒子に当たると散乱し、微粒子投影を形成する。微粒子センサー４２５は、それの正交方向に配置されており、気体の検出データを得るために、散乱による微粒子投影を受信して計算を行う。気体センサー４２７は、駆動回路基板１２３上に配置され且つそれと電気的に接続され、また、排気溝部４２１６にも収容されているので、排気溝部４２１６に導入された気体汚染を検出することができる。本発明の好ましい実施形態では、気体センサー４２７は、二酸化炭素または揮発性有機化合物気体の情報を検出する揮発性有機物センサー、ホルムアルデヒド気体の情報を検出するホルムアルデヒドセンサー、細菌または真菌の情報を検出する細菌センサー、ウイルス気体の情報を検出するウイルスセンサー、または、気体の温度及び湿度の情報を検出する温度湿度センサーである。

【0037】

圧電アクチュエータ４２２は、ベース４２１の正方形の導気アセンブリ支持領域４２１５に収容される。導気アセンブリ支持領域４２１５は給気溝部４２１４と連通する。圧電アクチュエータ４２２が動作すると、給気溝部４２１４内の気体を吸引して圧電アクチュエータ４２２に流れ込み、気体が導気アセンブリ支持領域４２１５の通気孔４２１５ａを通過し、排気溝部４２１６に流入する。駆動回路基板４２３がベース４２１の第２表面４２１２を覆う。レーザーアセンブリ４２４が駆動回路基板４２３に設置され且つ電気的に接続されている。微粒子センサー４２５が駆動回路基板４２３に設置され且つ電気的に接続されている。カバー４２６がベース４２１を覆う場合、排気開口４２１６ａがベース４２１の給気開口４２１４ａに対応し、排気ポート４２６１ｂがベース４２１の排気開口４２１６ａに対応する。

【0038】

圧電アクチュエータ４２２は、噴気孔シート４２２１、キャビティフレーム４２２２、アクチュエータ４２２３、絶縁フレーム４２２４及び導電フレーム４２２５を備える。噴気孔シート４２２１は、可撓性材料で構成され、且つ浮遊シート４２２１ａ及び中空孔４２２１ｂを備える。浮遊シート４２２１ａは、湾曲振動ができるシート状構造であり、その形状及び寸法は、導気アセンブリ支持領域４２１５の内縁に合わせる。中空孔４２２１ｂは、気体の流通のために、浮遊シート４２２１ａの中心部を貫通する。本発明の好ましい実施形態では、浮遊シート４２２１ａの形状は、正方形、円形、楕円形、三角形、または多辺形のうちのいずれか１つである

【0039】

上記キャビティフレーム４２２２は、噴気孔シート４２２１上に積み重ねられ、外観は噴気孔シート４２２１に対応する。アクチュエータ４２２３は、キャビティフレーム４２２２上に積み重ねられ、キャビティフレーム４２２２、浮遊シート４２２１ａとともに、共振チャンバー４２２６を画定する。絶縁フレーム４２２４は、アクチュエータ４２２３上に積み重ねられ、外観は、キャビティフレーム４２２２に類似する。導電フレーム４２２５は、絶縁フレーム４２２４上に積み重ねられ、外観は、絶縁フレーム４２２４に類似する。導電フレーム４２２５は、導電ピン４２２５ａと導電電極４２２５ｂとを備え、導電ピン４２２５ａは、導電フレーム４２２５の外縁から外側に延在し、導電電極４２２５ｂは、導電フレーム４２２５の内縁から内側に延在する。

【0040】

アクチュエータ４２２３は、圧電載置プレート４２２３ａ、調整共振プレート４２２３ｂ及び圧電プレート４２２３ｃを備える。圧電載置プレート４２２３ａがキャビティフレーム４２２２上に積み重ねられている。調整共振プレート４２２３ｂが圧電載置プレート４２２３ａ上に積み重ねられている。圧電プレート４２２３ｃが調整共振プレート４２２３ｂ上に積み重ねられている。調整共振プレート４２２３ｂ及び圧電プレート４２２３ｃは、絶縁フレーム４２２４に収容される。導電フレーム４２２５の導電電極４２２５ｂが圧電プレート４２２３ｃに電気的に接続されている。本発明の好ましい実施形態では、圧電載置プレート４２２３ａ及び調整共振プレート４２２３ｂはいずれも導電性材料で構成されている。圧電載置プレート４２２３ａは圧電ピン４２２３ｄを備え、圧電ピン４２２３ｄ及び導電ピン４２２５ａは、駆動信号（例えば、駆動周波数や駆動電圧など）を受信するために、駆動回路基板４２３における駆動回路（図示せず）に接続されている。これによって、駆動信号は、圧電ピン４２２３ｄ、圧電載置プレート４２２３ａ、調整共振プレート４２２３ｂ、圧電プレート４２２３ｃ、導電電極４２２５ｂ、導電フレーム４２２５及び導電ピン４２２５ａからなる回路に伝達されることができ、また、絶縁フレーム４２２４は、短絡を回避するために、導電フレーム４２２５とアクチュエータ４２２３とを遮断することで、駆動信号は、圧電プレート４２２３ｃに伝達されることもできる。圧電プレート４２２３ｃが駆動信号を受信した後、圧電効果により変形し、圧電載置プレート４２２３ａ及び調整共振プレート４２２３ｂを往復湾曲振動発生させることができる。

【0041】

さらに、調整共振プレート４２２３ｂは、圧電プレート４２２３ｃと圧電載置プレート４２２３ａとの間に配置され、両者の間の緩衝材として、圧電載置プレート４２２３ａの振動周波数を調整することができる。基本的に、調整共振プレート４２２３ｂの厚さは、圧電載置プレート４２２３ａの厚さよりも厚くにする。アクチュエータ４２２３の振動周波数は、調整共振プレート４２２３ｂの厚さを変えることによって調整される。噴気孔シート４２２１、キャビティフレーム４２２２、アクチュエータ４２２３、絶縁フレーム４２２４及び導電フレーム４２２５は、順次積み重ねられて導気アセンブリ支持領域４２１５内に配置される。圧電アクチュエータ４２２が導気アセンブリ支持領域４２１５内に位置される。圧電アクチュエータ４２２は、気体が流通するために、浮遊シート４２２１ａと導気アセンブリ支持領域４２１５の内縁との間に空隙４２２１ｃを画定している。

【0042】

噴気孔シート４２２１と導気アセンブリ支持領域４２１５の底面との間に気流チャンバー４２２７が形成されている。気流チャンバー４２２７は、噴気孔シート４２２１の中空孔４２２１ｂによって、アクチュエータ４２２３、噴気孔シート４２２１および浮遊シート４２２１ａの間の共振チャンバー４２２６に連通する。共振チャンバー４２２６中の気体の振動周波数が浮遊シート４２２１ａの振動周波数と一致にさせると、共振チャンバー４２２６と浮遊シート４２２１ａは、ヘルムホルツ共鳴現象（Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）を生じるので、気体の輸送効率を向上させることができる。圧電プレート４２２３ｃが導気アセンブリ支持領域４２１５の底面から離れる方向に移動すると、圧電プレート４２２３ｃは、噴気孔シート４２２１の浮遊シート４２２１ａを駆動して導気アセンブリ支持領域４２１５の底面から離れる方向に移動させる。これによって、気体流通チャンバー４２２７の容積は急速に膨張し、内部圧力が低下して負圧を発生させ、圧電アクチュエータ４２２外部の気体を吸引して空隙４２２１ｃより流入させ、さらに、中空孔４２２１ｂを通して共振チャンバー４２２６に流入するので、共振チャンバー４２２６内の気圧が圧力勾配を作り出すことができる。圧電プレート４２２３ｃが噴気孔シート４２２１の浮遊シート４２２１ａを駆動して導気アセンブリ支持領域４２１５の底面に移動させると、共振チャンバー４２２６内の気体は、中空孔４２２１ｂを通って急速に流出し、気体流通チャンバー４２２７内の気体が圧縮され、圧縮された気体は、ベルヌーイの法則の理想気体に近い状態となり、導気アセンブリ支持領域４２１５の通気孔４２１５ａに迅速かつ大量に導入または導出されることができる。

【0043】

図９Ｂ及び図９Ｃに示す動作を繰り返すことにより、圧電プレート４２２３ｃが往復振動し、慣性の原理によれば、排気後の共振チャンバー４２２６内部の気圧が平衡気圧よりも低いので、気体が共振チャンバー４２２６に再び導入されることができる。共振チャンバー４２２６中の気体の振動周波数は、圧電プレート４２２３ｃの振動周波数と同じように制御されることで、ヘルムホルツ共鳴現象を生じ、気体の高速且つ大量な輸送を実現することができる。

【0044】

図１０Ａ～図１０Ｃに示すように、気体は、カバー４２６の給気ポート４２１４ａから流入し、給気開口４２１４ａを通ってベース４２１の給気溝部４２１４に流れ込み、微粒子センサー４２５の位置に到達する。圧電アクチュエータ４２２の連続駆動は、給気経路の気体を吸引することで、外部気体が迅速に導入されて安定に循環し、微粒子センサー４２５の上方を通過する。レーザーアセンブリ４２４から発射した光ビームが光透過窓４２１４ｂを透過して給気溝部４２１４に入り、給気溝部４２１４が微粒子センサー４２５の上方を通過し、微粒子センサー４２５の光ビームが気体中の浮遊粒子を照射すると、光散乱現象及び微粒子投影を形成し、微粒子センサー４２５が光散乱で生じた微粒子投影を検出して気体に含まれている浮遊粒子の粒径及び数量などの情報を算出することができる。なお、微粒子センサー４２５上方の気体は、圧電アクチュエータ４２２によって連続的に駆動され、導気アセンブリ支持領域４２１５の通気孔４２１５ａに導入され、排気溝部４２１６に流れ込む。最後に、気体が排気溝部４２１６に入った後も、圧電アクチュエータ４２２が気体を排気溝部４２１６に連続的に輸送するので、排気溝部４２１６内の気体が排気開口４２１６ａ及び排気ポート４２６１ｂを通って外部に押し出されることができる。

【符号の説明】

【0045】

１：気体交換処理装置
１ａ：室外気体検出モジュール
１ｂ：室内気体検出モジュール
１１ａ：給気管路
１１１ａ：給気入口
１１２ａ：給気出口
１２ａ：排気管路
１２１ａ：排気入口
１２２ａ：排気出口
１３ａ：循環管路
１４：給気弁
１５：排気弁
２：給気経路
２ａ：給気口
３：排気経路
３ａ ：排気口
４：気体検出モジュール
４ａ：室外気体検出モジュール
４ｂ：室内気体検出モジュール
４１：制御回路基板
４２：気体検出本体
４３：マイクロプロセッサー
４４：通信器
４２１：ベース
４２１１：第１表面
４２１２：第２表面
４２１３：レーザー設置区域
４２１４：給気溝部
４２１４ａ：給気開口
４２１４ｂ：光透過窓
４２１５：導気アセンブリ支持領域
４２１５ａ：通気孔
４２１５ｂ：位置決めブロック
４２１６：排気溝部
４２１６ａ：排気開口
４２１６ｂ：第１区域
４２１６ｃ：第２区域
４２２：圧電アクチュエータ
４２２１：噴気孔シート
４２２１ａ：浮遊シート
４２２１ｂ：中空孔
４２２１ｃ：空隙
４２２２：キャビティフレーム
４２２３：アクチュエータ
４２２３ａ：圧電載置プレート
４２２３ｂ：調整共振プレート
４２２３ｃ：圧電プレート
４２２３ｄ：圧電ピン
４２２４：絶縁フレーム
４２２５：導電フレーム
４２２５ａ：導電ピン
４２２５ｂ：導電電極
４２２６：共振チャンバー
４２２７：気流チャンバー
４２３：駆動回路基板
４２４：レーザーアセンブリ
４２５：微粒子センサー
４２６：カバー
４２６１：サイドパネル
４２６１ａ：給気ポート
４２６１ｂ：排気ポート
４２７：気体センサー
５：知能制御駆動処理装置
５ａ：受信駆動器
５ｂ：クラウド処理装置
５１ａ：移動式駆動器
５２ａ：携帯式モバイル装置
６：室内濾過浄化装置
６ａ：エアコン
６ｂ：レンジフード
６ｃ：排気扇風機
６ｄ：空氣浄化機
６ｅ：扇風機
Ａ：室内
Ｂ：室外
Ｃ：導風機
Ｃ１：給気導風機
Ｃ２：排気導風機
Ｄ：濾過浄化アセンブリ
Ｄ１：活性炭
Ｄ２：高効率フィルター
Ｄ３：ゼオライトメッシュ
Ｄ４：光触媒ユニット
Ｄ５：光プラズマユニット
Ｄ６：マイナスイオンユニット
Ｄ７：プラズマイオンユニット

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図1E】

【図1F】

【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】