CN1157577C - 空气品质调节装置 - Google Patents

Abstract

一种可适用于例如室内用窗型或分离式冷气机，汽车空调系统等小型空调装置，亦可单独使用的空气品质调节装置，主要包括二氧化碳浓度侦测模组，空气调节控制模组，以及空气调节机构，使当该空气调节控制模组判断出该二氧化碳浓度侦测模组所侦测的密闭空间的二氧化碳浓度达到一预定的上限值时，即驱动该空气调节机构将外界的新鲜空气导入该密闭空间中，降低二氧化碳的浓度；当该该密闭空间的二氧化碳浓度降至一预定的下限值时，即再度驱动该空气调节机构停止将外界的新鲜空气导入该密闭空间中。如此反覆地进行二氧化碳浓度的侦测与判断，并据以适时地导入外界的新鲜空气，便得以有效控制密闭空间内的二氧化碳浓度，并维持良好的空气品质。

Description

空气品质调节装置

技术领域

本发明系有关一种空气品质调节装置，尤指一种可适用于例如室内用窗型或分离式冷气机，汽车空调系统等小型空调装置，亦得单独使用的可有效控制密闭空间内的二氧化碳浓度，以维持良好空气品质的空气品质调节装置。

背景技术

根据研究结果指出，当人体吸入过多二氧化碳时，将导致脑部活动减缓，反应迟钝，并容易进入昏昏欲睡的状态。此在密不通风的密闭空间，例如餐厅，医院，电影院，车站，办公大楼，工厂，教室，图书馆，汽车或火车车厢等场所中尤易发生。尤其在启动有空调系统的空间中，为避免外界空气的进入影响室内温度产生变化而加重空调系统的负荷，门窗皆被紧闭而形成名符其实的密闭空间，使身在该密闭空间中的人们所呼出的二氧化碳因快速地累积而浓度大增并导致空气品质恶化，进而使身在该密闭空间中的人们吸入过多二氧化碳而显现昏昏欲睡，精神不振的现象。

就须长期处于密闭空间中的人们，例如在开有空调的办公室，图书馆或书房中办公或念书的上班族或学生而言，前述因空气中二氧化碳浓度过高导致精神不振的效应常造成工作或念书效率不佳。尤有甚者，就须待在开有空调而紧闭车窗的车厢内的汽车，捷运或火车驾驶人而言，更容易因车厢内空气品质不佳导致精神不振而危及行车安全，甚至因而酿成交通事故者亦比比皆是。

针对上述问题，台湾新型专利公告第256351号揭示有一种控制室内二氧化碳浓度与全热换气回收的空调装置，俾使用二氧化碳浓度采测器监视室内二氧化碳浓度，使由测得的室内二氧化碳浓度值转知外气风门调节器，决定外气风门开度，以提供适当的外气量，维持室内良好的空气品质。

惟，上述控制室内二氧化碳浓度与全热换气回收的空调装置系仅适用于大型的室内空调系统，同时其构造复杂，元件繁多，体积庞大，造价昂贵，使除了无法普遍适用于一般家庭或个人之外，更遑论能够造福为数众多的开车族或室内未安装空调设备的民众。

发明内容

为解决上述问题，本发明的主要目的，即在提供一种构造简单，体积不大，成本低廉，可安装于例如室内用窗型或分离式冷气机，汽车空调系统等小型空调装置上，亦得单独使用的可有效控制密闭空间内的二氧化碳浓度，以维持良好空气品质的空气品质调节装置。

为达前揭及其他目的，本发明提供勒一种空气品质调节装置，其特征在于包括：

二氧化碳浓度侦测模组，具有提供方便信号的时序产生器、以该方波信号的频率切换而闪烁并且聚焦的红外光源，能够接收该经聚焦的红外光源的红外光侦测器，由该红外光侦测器所接收到经二氧化碳吸收后所剩余的光量推算出二氧化碳的浓度，并输出对应于该二氧化碳浓度的微小电压信号值，而以光学感测方式侦测空气中的二氧化碳浓度；

空气调节控制模组，是接收来自该二氧化碳浓度侦测模组的微小电压信号值，用判断该二氧化碳浓度侦测模组所侦测的二氧化碳浓度是否达到预定的上限值或下限值，并根据判断结果作出是否驱动下述空气调节机构的控制；以及

空气调节机构，是用以接受该空气调节控制模组的驱动而导入或停止导入外界空气。

当该空气调节控制模组判断出该二氧化碳浓度侦测模组所侦测的密闭空间的二氧化碳浓度达到一预定的上限值时，即驱动该空气调节机构将外界的新鲜空气导入该密闭空间中，以降低二氧化碳的浓度。当该空气调节控制模组复判断出该二氧化碳浓度侦测模组所侦测的该密闭空间的二氧化碳浓度降至一预定的下限值时，即再度驱动该空气调节机构停止将外界的新鲜空气导入该密闭空间中。如此反覆地进行二氧化碳浓度的侦测与判断，并据以适时地导入外界的新鲜空气，便得以有效控制密闭空间内的二氧化碳浓度，并维持良好的空气品质。

其中，该二氧化碳浓度侦测模组系得使用习知的光学感测方式或电化学感测方式来进行空气中二氧化碳浓度的侦测。

此外，该空气调节机构则具备可以开启自如的进气口，以导入外界的新鲜空气进入密闭空间中。同时，亦可选择在该进气口上或旁侧设置吸气装置，俾加速外界新鲜空气的导入。再者，为净化该即将被导入密闭空间中的外界空气，亦可选择在该进气口上或旁侧加设过滤装置，俾滤去外界空气中的杂质。

本发明的空气品质调节装置除可一体设置于一般的小型空调装置，例如室内用窗型或分离式冷气机，汽车空调系统等，亦可选择将之模组化，使得自行安装于既存的空调装置，或选择单独设置于不拟安装或未安装空调设备的场所。

本发明的优点是构造简单，体积不大，成本低廉，故除可一体设置于一般的小型空调装置之外，亦可选择将之模组化，使一般民众亦得以在家中或车内享有良好的空气品质，而保持精神奕奕的状态，有效提升工作效率或念书效率，并可大幅增进驾驶人的行车安全。

附图说明

图1系本发明装置的较佳实施例的示意图；

图2系本发明装置使用光学感测方式进行空气中二氧化碳浓度侦测的二氧化碳浓度侦测模组较佳实施例的示意图；以及

图3系本发明装置的较佳实施例的实施流程图。

10  二氧化碳浓度侦测模组  12  时序产生器

14  红外光源              16  红外光侦测器

20  空气调节控制模组      22  放大电路

24  滤波器                26  比较电路

28  驱动控制模组          30  空气调节机构

步骤40侦测空气中二氧化碳浓度

步骤42二氧化碳浓度是否达上限值

步骤44导入外界空气

步骤46侦测空气中二氧化碳浓度

步骤48二氧化碳浓度是否达下限值

步骤50停止导入外界空气

具体实施方式

如图1所示，本发明的空气品质调节装置主要包括二氧化碳浓度侦测模组10，空气调节控制模组20，以及空气调节机构30。其中，该二氧化碳浓度侦测模组10系得使用习知技术的光学感测方式或电化学感测方式来进行空气中二氧化碳浓度的侦测。

该空气调节控制模组20系包括放大电路22，滤波器24，比较电路26，以及驱动控制模组28。当该二氧化碳浓度侦测模组10根据所测得的二氧化碳浓度输出一对应的微小电压信号值至该空气调节控制模组20时，由于该微小电压信号不易辨识，便由该放大电路22加以放大以利判断。经放大的信号含有杂讯波，因此须经过滤波器24加以滤波，以增进信号判断的准确性。当信号显示二氧化碳浓度达到一预定的上限直，例如为1,000ppm时，该比较电路26即输出一信号至该驱动控制模组28，以驱动该空气调节机构30将外界的新鲜空气导入密闭空间中，俾降低二氧化碳的浓度。而当信号显示二氧化碳浓度达到一预定的下限值，例如为600ppm时，该比较电路26即输出另一信号至该驱动控制模组28，以驱动该空气调节机构30停止将外界的新鲜空气导入该密闭空间中。

该空气调节机构30则系具备可开启自如的进气口，以导入外界的新鲜空气进入该密闭空间中。同时，亦可选择在该进气口上或旁侧设置例如为吸气风扇的吸气装置，以加速外界新鲜空气的导入。再者，为净化该即将被导入密闭空间中的外界空气，亦可选择在该进气口上或旁侧加设例如为滤网的过滤装置，以滤去外界空气中的杂质。此外，该空气调节机构30亦可为一般习用的通风或换气装置，使可达吸气或停止吸气的目的。

以下，兹以红外光的光学感测方式为例来进一步说明该二氧化碳浓度侦测模组10的侦测机制。如图2所示，该二氧化碳浓度侦测模组10系包括时序产生器12，红外光源14，以及红外光侦测器16。其侦测机制的动作顺序系为

1、由该时序产生器12提供一方波信号以驱动该红外光源14，且该方波信号的频率可选择为例如2.84Hz，使该红外光源14得以该2.84Hz的频率切换而闪烁，以有助于省电并与日光灯60Hz的频率相区隔，以隔离外在的光源；

2、经由聚焦后，使该闪烁的红外光源14平行射向该红外光侦测器16；以及

3、由该红外光侦测器16所接收到经二氧化碳吸收后所剩余的光量推算出二氧化碳的浓度，并输出一对应于该二氧化碳浓度的微小电压信号值至该空气调节控制模组20的放大电路22加以放大。

电化学感测方式的原理，则系将室内空气扩散经过扩散阻隔层进入设有测量电极，计数电极，以及叁考电极的液态电解质，并由电容器在测量电极及叁考电极的间提供持续电压，使二氧化碳在测量电极上以电化学方式转化，而产生对应于二氧化碳浓度的电流强度，即可藉此由该空气调节控制模组20加以比较并判断二氧化碳浓度是否达预定值。

接着，兹叁酌图3说明本发明装置的实施流程如下：

首先，当本发明的空气品质调节系统启动后，即进入步骤40，由该二氧化碳浓度侦测模组10进行空气中二氧化碳浓度的侦测。

于步骤42中，当该二氧化碳浓度侦测模组10根据所测得的二氧化碳浓度输出一对应的微小电压信号值至该空气调节控制模组20时，该空气调节控制模组20便将该微小电压信号加以放大并滤波后，即与一预定的上限值作比较，以判断二氧化碳浓度是否已达到该预定的上限值。若二氧化碳浓度已达到该预定的上限值，则执行步骤44；反之，则回到步骤40，继续由该二氧化碳浓度侦测模组10进行二氧化碳浓度的侦测。

于步骤44中，当该空气调节控制模组20判断出该二氧化碳浓度侦测模组10所侦测的二氧化碳浓度达到预定的上限值时，该空气调节控制模组20即驱动该空气调节机构30将外界的新鲜空气导入密闭空间中，以降低二氧化碳的浓度。

于步骤46中，该二氧化碳浓度侦测模组10于该空气调节机构30仍持续将外界的新鲜空气导入密闭空间中的同时，亦继续进行二氧化碳浓度的侦测。

于步骤48中，该空气调节控制模组20亦如同步骤42，就该二氧化碳浓度侦测模组10所侦测的该密闭空间的二氧化碳浓度与一预定的下限值作比较，以判断二氧化碳浓度是否已达到该预定的下限值。若二氧化碳浓度已达到该预定的下限值，则执行步骤50；反之，则回到步骤46，由该二氧化碳浓度侦测模组10于该空气调节机构30仍持续将外界的新鲜空气导入密闭空间中的同时，继续进行二氧化碳浓度的侦测。

于步骤50中，当该空气调节控制模组20判断出该二氧化碳浓度侦测模组10所侦测的二氧化碳浓度达到预定的下限值时，该空气调节控制模组20即驱动该空气调节机构30停止将外界的新鲜空气导入密闭空间中。

接下来，整个实施流程重新由步骤40再度开始，如此反覆地进行二氧化碳浓度的侦测与判断，并据以适时地导入外界的新鲜空气，便得以有效控制密闭空间内的二氧化碳浓度，并维持良好的空气品质，直至本发明的空气品质调节装置关闭为止。

惟以上所述的诸多具体实例，仅系用以阐明本发明的各项特点与功效，而非用以限定本发明可实施的范围，故在未脱离本发明所揭示的精神或原理下而完成的任何等效改变或修饰，皆仍应为本发明所涵盖。

Claims (9)

1.一种空气品质调节装置，其特征在于包括：

二氧化碳浓度侦测模组，具有提供方波信号的时序产生器、以该方波信号的频率切换而闪烁并且聚焦的红外光源，能够接收该经聚焦的红外光源的红外光侦测器，由该红外光侦测器所接收到经二氧化碳吸收后所剩余的光量推算出二氧化碳的浓度，并输出对应于该二氧化碳浓度的微小电压信号值，而以光学感测方式侦测空气中的二氧化碳浓度；

空气调节控制模组，是接收来自该二氧化碳浓度侦测模组的微小电压信号值，用判断该二氧化碳浓度侦测模组所侦测的二氧化碳浓度是否达到预定的上限值或下限值，并根据判断结果作出是否驱动下述空气调节机构的控制；以及

空气调节机构，是用以接受该空气调节控制模组的驱动而导入或停止导入外界空气。

2.根据权利要求1所述的空气品质调节装置，其中，该空气调节机构具备开启自如的进气口，导入外界空气。

3.根据权利要求2所述的空气品质调节装置，还可在邻接该进气口处设置吸气装置，加速外界空气的导入。

4.根据权利要求3所述的空气品质调节装置，还可在邻接该进气口处设置过滤装置，滤去外界空气中的杂质。

5.根据权利要求1所述的空气品质调节装置，其特征是设置于小型空调装置。

6.根据权利要求5所述的空气品质调节装置，其中，该小型空调装置为窗型冷气机。

7.根据权利要求5所述的空气品质调节装置，其中，该小型空调装置为分离式冷气机。

8.根据权利要求5所述的空气品质调节装置，其中，该小型空调装置为汽车空调系统。

9.根据权利要求1所述的空气品质调节装置，其特征是该空气品质调节装置单独设置。

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