CN209945941U - 微粒监测模块 - Google Patents

Abstract

一种微粒监测模块，包含：一主体，由导气本体及监测本体组成，透过设置在导气本体的多个储气腔室内的加热元件，来对进入导气本体内的气体进行加热除湿，再将经由加热除湿后的气体导入监测本体，使位于监测本体内的传感器得以精确检测出悬浮微粒的粒径及浓度，借以降低水气对于悬浮微粒检测的干扰。

Description

微粒监测模块

技术领域

本案关于一种微粒监测模块，尤指一种可维持监测标准湿度及可组配于薄型可携式装置进行气体监测的微粒监测模块。

背景技术

悬浮微粒是指于空气中含有的固体颗粒或液滴，由于其粒径非常细微，容易通过鼻腔内的鼻毛进入人体的肺部，进而引起肺部的发炎、气喘或心血管的病变，若是其他污染物依附于悬浮微粒上，更会加重对呼吸系统的危害。

目前的气体检测大都为定点式，且仅可测量气体观测站周遭的气体信息，无法随时随地提供悬浮微粒的浓度；此外，悬浮微粒的检测难以避免水蒸汽的干扰，在高湿度的环境下，颗粒物被水蒸汽包围后，体积变大，透光性不足，同时小的水分子(水珠)增多，这些都会直接影响检测的准确性；有鉴于此，如何能够随时随地检测悬浮微粒，又要避免环境温湿度对于检测结果产生影响，来达到可随时随地又准确地检测悬浮微粒浓度的目的，实为目前迫切需要解决的问题。

实用新型内容

本案的主要目的是提供一种微粒监测模块，其可组配于薄型可携式装置进行微粒监测。微粒监测模块先将气体由进气口吸入第一隔室内，于第一隔室内加热，使得位于第一隔室内的气体能够维持于监测标准湿度，提升气体传感器的感测效率。此外，主体具备有单向开口的监测腔室，以提供一单向气体导入以及导出的监测。共振片接着再透过致动器的致动导送气体，来达到微粒监测模块于薄型可携式装置进行即时监测的目的。

本案的一广义实施态样为一种微粒监测模块，包含：一主体、一微粒监测基座、一致动器以及一传感器。主体由一导气本体及一监测本体相互组合而成，其中导气本体具有多个储气腔室以及多个通气通道。其中每一储气腔室分别设有一进气口、一热气排放口、一出气口以及一加热元件。加热元件对储气腔室内的气体加热除湿，并使储气腔室内部因加热所形成水蒸气体由热气排放口排出，而除湿后的气体透过出气口导出。其中每两相邻的储气腔室之间透过一相对应的通气通道彼此连通，使每一储气腔室内的气体在除湿后透过一相对应的通气通道被导引至所一相邻的储气腔室，借以再次进行除湿作业。监测本体内部由一承载隔板区隔出一进气隔室及一出气隔室，且监测本体设有一排气孔，连通出气隔室以及本体外部。承载隔板设有一连通口，供以连通进气隔室及出气隔室。微粒监测基座设置于进气隔室内并具有一监测通道。监测通道的一端具有一承置槽，且承置槽与监测通道连通。致动器设置于微粒监测基座内，以控制气体由进气隔室导入监测通道，再经由连通口连通导至于出气隔室中，最后由排气孔排出，借以构成监测本体的单一方向气体导送。传感器设置于承载隔板上，并位于微粒监测基座的监测通道中，用以监测监测通道内的气体的微粒浓度。借此，当湿度40％以上的外部气体导入导气本体内，经串接的储气腔室加热除湿，使气体的湿度达到10～40％，接着再导入监测本体内，经由致动器导送监测通道中，并以传感器对监测通道内的气体监测出准确的微粒浓度。

附图说明

图1为本案微粒监测模块的第一实施例的剖面示意图。

图2为本案第一实施例的导气本体的剖面示意图。

图3为本案第一实施例的储气腔室自相反于图2的视角所视得的剖面示意图。

图4为本案第一实施例的监测本体的剖面示意图。

图5为本案第一实施例的储气腔室设置阀的剖面示意图。

图6为本案第一实施例的致动器的立体分解示意图。

图7A为本案第一实施例的致动器的剖面示意图。

图7B至图7C为本案第一实施例的致动器的作动示意图。

图8A为本案第一实施例的阀的剖面示意图。

图8B为本案第一实施例的阀的作动示意图。

图9为本案微粒监测模块的第二实施例的剖面示意图。

图10为本案第二实施例的监测本体的剖面示意图。

图11为本案第二实施例的储气腔室设置阀的剖面示意图

图12A为本案第二实施例的致动器自俯视角度所视得的立体分解示意图。

图12B为本案第二实施例的致动器自仰视角度所视得的立体分解示意图。

图13A为本案第二实施例的致动器的剖面示意图。

图13B为本案其他实施例的致动器的剖面示意图。

图13C至图13E为本案第二实施例的致动器的作动示意图。

附图标记说明

1：主体

11：导气本体

111：储气腔室

1111：进气口

1112：热气排放口

1113：出气口

1114：加热元件

1115：第一连接穿孔

1116：温湿度传感器

1117：第二连接穿孔

112：通气通道

12：监测本体

121：承载隔板

121a：外露部分

122：进气隔室

123：出气隔室

124：排气孔

125：连通口

126：连接孔

127：连接器

2：微粒监测基座

21：监测通道

22：承置槽

23：激光发射器

24：光束通道

3：致动器

3'：致动器

31：喷气孔片

31'：进气板

31a：连接件

31b：悬浮片

31c：中空孔洞

31a'：进气孔

31b'：汇流排槽

31c'：汇流腔室

32：腔体框架

32'：共振片

32a'：中空孔

32b'：可动部

32c'：固定部

33：致动体

33a：压电载板

33b：调整共振板

33c：压电板

33c'：支架

33'：压电致动器

33a'：悬浮板

33b'：外框

33d'：压电元件

33e'：间隙

33f'：凸部

34：绝缘框架

34'：第一绝缘片

35：导电框架

35'：导电片

351'：导电接脚

352'：电极

36：共振腔室

36'：第二绝缘片

37：气流腔室

37'：腔室空间

4：传感器

5：电路软板

6：阀

61：保持件

62：密封件

63：位移件

611、621、631：通孔

具体实施方式

体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非用以限制本案。

本案提供一种微粒监测模块，请参阅图1至图3，于本案第一实施例中，微粒监测模块包含一主体1、一微粒监测基座2、一致动器3及一传感器4。主体1由一导气本体11及一监测本体12相互组合而成。导气本体11具有多个储气腔室111 及多个通气通道112。其中，每一个储气腔室111上皆设有一进气口1111、一热气排放口1112、一出气口1113及一加热元件1114。气体由进气口1111进入储气腔室111 后，透过加热元件1114对储气腔室111内的气体进行加热、除湿的作业，使得储气腔室111内部因加热所形成的水蒸气由热气排放口1112排出于储气腔室111外。最后，将经由加热、除湿后的气体由出气口1113导出。而每一通气通道112则是设置于相对应的两相邻储气腔室111之间，意即，每两相邻的储气腔室111之间是透过一相对应的通气通道112彼此相通，使得每一储气腔室111内的气体在除湿后透过一相对应的通气通道112被导引至一相邻的储气腔室111，借以再次进行除湿作业。

请继续参阅图1及图4，监测本体12内部由一承载隔板121区隔出一进气隔室122及一出气隔室123。监测本体12设有一排气孔124，连通出气隔室123以及主体1外部。承载隔板121设有一连通口125，使进气隔室122与出气隔室123相连通。

微粒监测基座2设置于进气隔室122内，于本实施例中，微粒监测基座2设置于承载隔板121上并容置于进气隔室122中。微粒监测基座2具有一监测通道 21，监测通道21的一端具有一承置槽22，承置槽22与监测通道21相通，而监测通道 21的另一端与承载隔板121的连通口125相连通。

致动器3设置于微粒监测基座2的承置槽22中，并封闭承置槽22，以控制气体由进气隔室122导入监测通道21内，再经由连通口125导至出气隔室123中，最后由排气孔124排出，借以构成监测本体12的单一方向气体导送。传感器4是设置于承载隔板121上，并且位于微粒监测基座2的监测通道21中，用以监测监测通道21 内的气体的微粒浓度。其中，监测通道21是直接垂直连通到进气隔室122，使监测通道21上方得以直接导气，不影响气流导入，如此得以加快气体导入监测通道21 并透过传感器4进行检测，提升气体监测的效率。

请继续参阅图1及图4，微粒监测基座24具有一激光发射器23及一光束通道24。激光发射器23与承载隔板121电性连接，并与光束通道24相邻，以发射光束进入光束通道24内，而光束通道24与监测通道21相连通，用以导引激光发射器 23所发射的光束照射至监测通道21中。当光束照射至监测通道21内的气体时，气体中所含有的悬浮微粒将产生多个光点，传感器4借由接收悬浮微粒所产生的光点感测悬浮微粒的粒径及浓度。在本实施例中，传感器4为PM2.5传感器，但不以此为限。

请参阅图1，监测本体12更具有一连接孔126，供一电路软板5穿伸入使得电路软板5的一端与致动器3电性连接。电路软板5与致动器3连接后以封胶封闭连接孔126，避免气体由连接孔126导入进气隔室122内。此外，承载隔板121具有一外露部分121a穿透延伸出主体1外部，外露部分121a上设有一连接器127。连接器127 与电路软板5的另一端电性连接，用以提供承载隔板121与电路软板5电能及信号。在本实施例中，承载隔板121为一电路板，但不以此为限。

请继续参阅图1，当湿度40％以上的外部气体导入导气本体11后，经过多个串接的储气腔室111加热除湿的，使得气体的湿度达到10～40％后，接着再导入监测本体12内，经由致动器3导送至监测通道21中，并以传感器4对监测通道21 内的气体监测出准确的微粒浓度。值得注意的是，在本实施例中，气体的湿度保持在20％～30％为最佳。

接着请参阅图3，导气本体11包括多个温湿度传感器1116，分别设置于储气腔室111内，用以分别监测储气腔室111内气体的湿度，借以分别调整加热元件1114的加热时间及加热功率。其中，每一储气腔室111更设有一第一连接穿孔1115 以及一第二连接穿孔1117。第一连接穿孔1115供电路软板5穿设，使得电路软板5 得以电性连接加热元件1114，并利用封胶封闭第一连接穿孔1115避免气体由第一连接穿孔1115进入储气腔室111内。第二连接穿孔1117同样供电路软板5穿设，使得电路软板5得以电性连接温湿度传感器1116，并利用封胶封闭第二连接穿孔1117，避免气体由第二连接穿孔1117进入储气腔室111内。

请参阅图5所示，在本实施例中，导气本体11更设有多个阀6，分别设置于每个储气腔室111的进气口1111、热气排放口1112及出气口1113，用以控制进行加热除湿的储气腔室111的启闭，并以温湿度传感器1116监测的结果，来控制阀6的启闭状态。

本案关于导气本体11内导入气体的除湿加热方式，具有下列实施方式：

首先第一实施方式如下，控制阀6开启全部储气腔室111的进气口 1111、热气排放口1112及出气口1113，使湿度40％以上的外部气体导入导气本体11 时，利用彼此串连且连通的储气腔室111进行多腔室的多次加热除湿，并以温湿度传感器1116分别监测储气腔室111内的气体湿度，以分别调整加热元件1114的加热时间及加热功率。此外，储气腔室111内因加热除湿所形成的水蒸气体由热气排放口1112排出，而除湿后湿度达到10～40％的气体接着被导入监测本体12内。

第二实施方式如下，其中一储气腔室111在进行加热除湿时，控制阀 6开启其中一储气腔室111的进气口1111、热气排放口1112而关闭其中一储气腔室 111的出气口1113，控制其他储气腔室111的阀6开启其他储气腔室111的进气口 1111、出气口1113而关闭其他储气腔室111的热气排放口1112，使湿度40％以上的外部气体导入其中一储气腔室111内，由加热元件1114加热除湿。待温湿度传感器1116 监测其中一储气腔室111内的气体湿度达到一需求值后，再开启已完成加热及除湿的该储气腔室111的出气口1113，藉此使导出湿度达到10～40％的气体进入监测本体 12内，以构成单一腔室加热除湿的操作。

第三实施方式如下，其中一储气腔室111在进行加热除湿时，控制阀 6开启其中一储气腔室111的进气口1111及热气排放口1112而关闭其中一储气腔室 111的出气口1113，使湿度40％以上的外部气体导入其中一储气腔室111内，由加热元件1114加热除湿。待温湿度传感器1116监测其中一储气腔室111内的气体湿度在一需求值后，再开启出气口1113，复将除湿后的气体导入下一串联的储气腔室111 进行加热除湿。此时控制下一串连的储气腔室111的阀6开启进气口1111及热气排放口1112而关闭出气口1113，使除湿后气体再次进行加热除湿。同样待温湿度传感器 1116监测下一串连的储气腔室111内的气体湿度达一需求值后，再开启出气口1113，复将二次除湿后气体再导入其他串联的储气腔室111继续进行多次分批加热除湿。最后，导出湿度达10～40％的需求气体进入监测本体12内，以构成多腔室多次分批加热除湿的操作。

在了解上述微粒监测模块的加热除湿操作后，以下将就本案第一实施例的致动器3的结构及作动方式作一说明。

请参阅图6至图7C，本案第一实施例的致动器3为一气体泵，致动器3 包含有依序堆叠的喷气孔片31、腔体框架32、致动体33、绝缘框架34及导电框架35。喷气孔片31包含了多个连接件31a、一悬浮片31b及一中空孔洞31c。悬浮片31b可弯曲振动，而多个连接件31a邻接于悬浮片31b的周缘。于本案第一实施例中，连接件 31a其数量为4个，分别邻接于悬浮片31b的4个角落，但不此以为限。中空孔洞31c 形成于悬浮片31b的中心位置。腔体框架32承载叠置于悬浮片31b上，而致动体33 承载叠置于腔体框架32上，并包含了一压电载板33a、一调整共振板33b、一压电板 33c。其中，压电载板33a承载叠置于腔体框架32上，调整共振板33b承载叠置于压电载板33a上，而压电板33c承载叠置于调整共振板33b上。压电板33c供施加电压后发生形变以带动压电载板33a及调整共振板33b进行往复式弯曲振动。绝缘框架34 承载叠置于致动体33的压电载板33a上，而导电框架35承载叠置于绝缘框架34上。其中，致动体33、腔体框架32及该悬浮片31b之间形成一共振腔室36。其中，调整共振板33b的厚度大于压电载板33a的厚度。

请参阅图7A，致动器3透过连接件31a使致动器3设置于微粒监测基座 2的承置槽22的中。喷气孔片31与承置槽22的底面间隔设置，并于两者之间形成一气流腔室37。请接着参阅图7B，当施加电压于致动体33的压电板33c时，压电板33c 因压电效应开始产生形变并同部带动调整共振板33b与压电载板33a产生位移。此时，喷气孔片31会因亥姆霍兹共振(Helmholtz resonance)原理一起被带动，使得致动体33向远离承置槽22底面的方向移动。由于致动体33向远离承置槽22底面的方向移动，使得喷气孔片31与承置槽22的底面之间的气流腔室37的容积增加，在其内部气压形成负压，致使致动器3外的空气因为压力梯度由喷气孔片31的连接件31a 与承置槽22的侧壁之间的空隙进入气流腔室37并进行集压。最后请参阅图7C，当气体不断地进入气流腔室37内，使气流腔室37内的气压形成正压时，致动体33受电压驱动向承置槽22的底面移动，压缩气流腔室37的容积，并且推挤气流腔室37内空气，使气体进入气流通道21内。借此，传感器4得以检测气流通道21内的气体所含悬浮微粒浓度。

本案第一实施例中的致动器3为一气体泵，当然本案的致动器3也可透过微机电制程的方式所制出的微机电系统气体泵。其中，喷气孔片31、腔体框架32、致动体33、绝缘框架34及导电框架35皆可透过面型微加工技术制成，借以缩小致动器3的体积。

阀6的具体结构，请参阅图8A及图8B来说明，阀6包括一保持件61、一密封件62以及一位移件63。位移件63设置于保持件61及密封件62之间并可于两者间位移。保持件61上具有多个通孔611，而位移件63对应保持件61上的通孔611位置也设通孔631。保持件61的通孔611及位移件63的通孔631，其位置为相互对准。密封件62上设有多个通孔621，且密封件62的通孔621与保持件61上通孔611的位置形成错位而不对准。阀6的保持件61、密封件62以及位移件63透过电路软板5连接一处理器(未图示)，处理器控制位移件63的位移，构成阀6的开启。

阀6的位移件63可为一带电荷的材料，保持件61为一两极性的导电材料。保持件61电性连接电路软板5的处理器，用以控制保持件61的极性(正电极性或负电极性)。若位移件63为一带负电荷的材料，当阀6须受控开启时，处理器控制保持件61形成一正电极，此时位移件63与保持件61维持不同极性，如此会使位移件63 朝保持件61靠近，构成阀6的开启(如图8B所示)。反之，若位移件63为一带负电荷的材料，当阀6须受控关闭时，处理器控制保持件61形成一负电极，此时位移件63 与保持件61维持相同极性，使位移件63朝密封件62靠近，构成阀6的关闭(如图8A 所示)。

或者，阀6的位移件63也可为一带磁性的材料，而保持件61为一可受控变换极性的磁性材料。保持件61电性连接电路软板5的处理器，用以控制保持件 61的极性(正极或负极)。若位移件63为一带负极的磁性材料，当阀6须受控开启时，处理器控制保持件61形成一正极的磁性，此时位移件63与保持件61维持不同极性，使位移件63朝保持件61靠近，构成阀6开启(如图8B所示)。反之，若位移件63为一带负极的磁性材料，当阀6须受控关闭时，处理器控制保持件61形成一负极的磁性，此时位移件63与保持件61维持相同极性，使位移件63朝密封件62靠近，构成阀6的关闭(如图8A所示)。

请参阅图9至图11，本案微粒监测模块的第二实施例的结构与作动方式大致上与第一实施例相同，不同处仅在于致动器3'的结构及作动方式，以下将就本案第二实施例的致动器3'的结构及作动方式作一说明。

请参阅图12A、图12B以及图13A，本案第二实施例的致动器3'为一气体泵，包括一进气板31'、一共振片32'、一压电致动器33'、一第一绝缘片34'、一导电片35'以及一第二绝缘片36'。进气板31'、共振片32'、压电致动器33'、第一绝缘片34'、导电片35'以及第二绝缘片36'是依序堆叠组合。

于第二实施例中，进气板31'具有至少一进气孔31a'、至少一汇流排槽31b'以及一汇流腔室31c'。汇流排槽31b'是对应进气孔31a'而设置。进气孔31a' 供导入气体，汇流排槽31b'引导自进气孔31a'导入的气体流至汇流腔室31c'。共振片32'具有一中空孔32a'、一可动部32b'以及一固定部32c'。中空孔32a'对应于进气板31'的汇流腔室31c'而设置。可动部32b'围绕中空孔32a'而设置，固定部32c' 设置在可动部32b'的外围。共振片32'与压电致动器33'共同形成一腔室空间37'于其之间。因此，当压电致动器33'被驱动时，气体会由进气板31'的进气孔31a'导入，再经汇流排槽31b'汇集至汇流腔室31c'。接着，气体再通过共振片32'的中空孔 32a'，使得压电致动器33'与共振片32'的可动部32b'产生共振以传输气体。

请续参阅图12A、图12B以及图13A，压电致动器33'包括一悬浮板 33a'、一外框33b'、至少一支架33c'以及一压电元件33d'。在本实施例中，悬浮板 33a'具有一正方形形态，并可弯曲振动，但不以此为限。悬浮板33a'具有一凸部 33f'。于第二实施例中，悬浮板33a'的所以采用正方形形态设计，乃由于相较于圆形的形态，正方形悬浮板33a'的结构明显具有省电的优势。在共振频率下操作的电容性负载，其消耗功率会随共振频率的上升而增加，因正方形悬浮板33a'的共振频率较圆形悬浮板低，故所消耗的功率亦会较低。然而，于其他实施例中，悬浮板的 33a'形态可依实际需求而变化。外框33b'环绕设置于悬浮板33a'的外侧。支架33c' 连接于悬浮板33a'以及外框33b'之间，以提供弹性支撑悬浮板33a'的支撑力。压电元件33d'具有一边长，其小于或等于悬浮板33a'的一边长。且压电元件33d'贴附于悬浮板33a'的一表面上，用以施加驱动电压以驱动悬浮板33a'弯曲振动。悬浮板33a'、外框33b'与支架33c'之间形成至少一间隙33e'，用以供气体通过。凸部33f' 凸设于悬浮板33a'的另一表面上。于第二实施例中，悬浮片33a'与凸部33f'为利用一蚀刻制程制出的一体成型结构，但不以此为限。

请参阅图13A，于第二实施例中，腔室空间37'可利用在共振片32' 及压电致动器33'的外框33b'之间所产生的间隙填充一材质，例如导电胶，但不以此为限，使得共振片32'与悬浮板33a'之间可维持一定的深度，进而可导引气体更迅速地流动。此外，因悬浮板33a'与共振片32'保持适当距离，使彼此的接触干涉减少，噪音的产生也可被降低。于其他实施例中，可借由增加压电致动器33'的外框33b'的高度来减少填充在共振片32'及压电致动器33'的外框33b'之间的间隙的中的导电胶厚度。如此，在仍可使得悬浮板33a'与共振片32'保持适当距离的情况下，致动器3'的整体组装不会因热压温度及冷却温度而影响导电胶的填充厚度，避免导电胶因热胀冷缩因素影响到腔室空间37'在组装完成后的实际大小。

请参阅图13B，于其他实施例中，悬浮板33a'可以采以冲压方式成形，使悬浮板33a'向外延伸一距离，向外延伸距离可由支架33c'成形于悬浮板33a'与外框33b'之间所调整，使在悬浮板33a'上的凸部33f'的表面与外框33b'的表面两者形成非共平面。利用于外框33b'的组配表面上涂布少量填充材质，例如：导电胶，以热压方式使压电致动器33'贴合于共振片32'的固定部32c'，进而使得压电致动器 33'得以与共振片32'组配结合，如此直接透过将上述压电致动器33'的悬浮板33a' 采以冲压成形构成一腔室空间37'的结构改良，所需的腔室空间37'得以透过调整压电致动器33'的悬浮板33a'冲压成形距离来完成，有效地简化了调整腔室空间37' 的结构设计，同时也达成简化制程，缩短制程时间等优点。

请回到图12A及图12B，于第二实施例中，第一绝缘片34'、导电片35' 及第二绝缘片36'皆为框型的薄型片体，但不以此为限。进气板31'、共振片32'、压电致动器33'、第一绝缘片34'、导电片35'以及第二绝缘片36'皆可透过微机电的面型微加工技术制程，使致动器3'的体积缩小，以构成一微机电系统的致动器3'。

接着，请参阅图13C，在压电致动器33'作动流程中，压电致动器33' 的压电元件33d'被施加驱动电压后产生形变，带动悬浮板33a'向远离进气板31'的方向位移，此时腔室空间37'的容积提升，于腔室空间37'内形成了负压，便汲取汇流腔室31c'内的气体进入腔室空间37'内。同时，共振片32'产生共振同步向远离进气板31'的方向位移，连带增加了汇流腔室31c'的容积。且因汇流腔室31c'内的气体进入腔室空间37'的关系，造成汇流腔室31c'内同样为负压状态，进而通过进气口31a'以及汇流排槽31b'来吸取气体进入汇流腔室31c'内。

再来，如图13D所示，压电元件33d'带动悬浮板33a'朝向进气板31' 位移，压缩腔室空间37'，同样的，共振片32'被悬浮板33a'致动，产生共振而朝向进气板31'位移，迫使同步推挤腔室空间37'内的气体通过间隙33e'进一步传输，以达到传输气体的效果。

最后，如图13E所示，当悬浮板33a'被带动回复到未被压电元件33d' 带动的状态时，共振片32'也同时被带动而向远离进气板31'的方向位移，此时的共振片32'将压缩腔室空间37'内的气体向间隙33e'移动，并且提升汇流腔室31c'内的容积，让气体能够持续地通过进气孔31a'以及汇流排槽31b'来汇聚于汇流腔室31c' 内。透过不断地重复上述图13C至图13E所示的致动器3'作动步骤，使致动器3'能够连续使气体高速流动，达到致动器3'传输与输出气体的操作。

接着，请回到参阅图12A及图12B，导电片35'的外缘凸伸一导电接脚351'，以及从内缘凸伸一弯曲状电极352'，电极352'电性连接压电致动器33'的压电元件33d'。导电片35'的导电接脚351'向外接通外部电流，借以驱动压电致动器33'的压电元件33d'。此外，第一绝缘片34'以及第二绝缘片36'的设置，可避免短路的发生。

综上所述，本案所提供的微粒监测模块，于多个储气腔室内设置加热元件，使得由导气本体导入监测本体内的空气保持湿度于10～40％，再由致动器将维持在10～40％湿度的气体由进气隔室导入监测通道内，来检测悬浮微粒的粒径及浓度。透过维持监测标准湿度来提升悬浮微粒的监测效率，进而提升检测悬浮微粒的效果。此外，本案所提供的微粒监测模块可组配于薄型可携式装置进行悬浮微粒监测，配合现代人随身携带可携装置的习惯，来达到随时随地检测悬浮微粒的功效，极具产业利用性及进步性。

本案得由熟知此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。

Claims (16)

1.一种微粒监测模块，其特征在于，包含：

一主体，由一导气本体及一监测本体相互组合而成，其中该导气本体具有：

多个储气腔室，其中每一该储气腔室分别设有一进气口、一热气排放口、一出气口以及一加热元件，该加热元件对该储气腔室内的气体加热除湿，并使该储气腔室内部因加热所形成的水蒸气体由该热气排放口排出，而除湿后的气体透过该出气口被导出；以及

多个通气通道，其中每两相邻的该储气腔室之间透过一相对应的该通气通道彼此连通，使每一该储气腔室内的气体在除湿后透过一相对应的该通气通道被导引至一相邻的该储气腔室，借以再次进行除湿作业；

该监测本体内部由一承载隔板区隔出一进气隔室及一出气隔室，且该监测本体设有一排气孔，该排气孔连通该出气隔室以及该主体外部，该承载隔板设有一连通口，该连通口供以连通该进气隔室及该出气隔室；

一微粒监测基座，设置于该进气隔室内，并具有一监测通道，该监测通道的一端具有一承置槽，该承置槽与该监测通道连通；

一致动器，设置于该微粒监测基座内，以控制气体由该进气隔室导入该监测通道，再经由该连通口导至该出气隔室中，最后由该排气孔排出，借以构成该监测本体的单一方向气体导送；以及

一传感器，设置于该承载隔板上，并位于该微粒监测基座的该监测通道中，用以监测该监测通道内的气体的微粒浓度；

借此，当湿度40％以上的外部气体导入该导气本体后，经串接的每一该储气腔室加热除湿，使气体的湿度达到10～40％，接着再导入该监测本体内，经由该致动器导送至该监测通道中，并以该传感器对该监测通道内的气体监测出准确的微粒浓度。

2.如权利要求1所述的微粒监测模块，其特征在于，该导气本体包括多个温湿度传感器，分别设置于每一该储气腔室内，用以监测每一该储气腔室内的气体的湿度，借以分别调整该加热元件的加热时间及加热功率。

3.如权利要求2所述的微粒监测模块，其特征在于，该导气本体包括多个阀，设置于每一该储气腔室的该进气口、该热气排放口、该出气口中，用以控制进行加热除湿的每一该储气腔室的启闭，并以该温湿度传感器监测的结果，控制该阀的启闭状态。

4.如权利要求3所述的微粒监测模块，其特征在于，该储气腔室在进行加热除湿时，控制该阀开启该进气口、该出气口及该热气排放口，使湿度40％以上的外部气体导入该导气本体内，并通过彼此串联的每一该储气腔室以进行多次加热除湿，每一该储气腔室内因加热除湿所形成的水蒸气体得由该热气排放口排出，而除湿后湿度达到10～40％的气体接着被导入该监测本体内。

5.如权利要求3所述的微粒监测模块，其特征在于，其中一该储气腔室在进行加热除湿时，该阀开启该进气口以及该热气排放口而关闭该出气口，其他每一该储气腔室控制该阀开启该进气口以及该出气口而关闭该热气排放口，使湿度40％以上的外部气体导入进行加热除湿的该储气腔室内，由该加热元件加热除湿，待该温湿度传感器监测进行加热除湿的该储气腔室内的气体湿度达到一需求值后，再开启已完成加热及除湿之该储气腔室的该出气口，导出湿度达到10～40％的气体通过其他每一该储气腔室后进入该监测本体内，以构成单一腔室加热除湿的操作。

6.如权利要求3所述的微粒监测模块，其特征在于，其中一该储气腔室在进行加热除湿时，控制该阀开启该进气口以及该热气排放口而关闭该出气口，使湿度40％以上的外部气体导入该储气腔室内，由该加热元件加热除湿，待该温湿度传感器监测该储气腔室内的气体湿度达一需求值后，再开启该出气口，复将除湿后的气体导入下一串联的每一该储气腔室内进行加热除湿，此时下一串联的每一该储气腔室的该阀控制开启该进气口以及该热气排放口而关闭该出气口，使除湿后气体再次进行加热除湿，同样待该温湿度传感器监测该储气腔室内的气体湿度达一需求值后，再开启该出气口，复将二次除湿后的气体再导入其他串联的每一该储气腔室继续进行多次分批加热除湿，最后导出湿度达10～40％的需求气体进入该监测本体内，以构成多腔室多次分批加热除湿的操作。

7.如权利要求1所述的微粒监测模块，其特征在于，该传感器为PM2.5传感器。

8.如权利要求1所述的微粒监测模块，其特征在于，该致动器为一微机电系统气体泵。

9.如权利要求1所述的微粒监测模块，其特征在于，该致动器为一气体泵，其包含：

一喷气孔片，包含多个连接件、一悬浮片及一中空孔洞，该悬浮片可弯曲振动，该多个连接件邻接于该悬浮片周缘，而该中空孔洞形成于该悬浮片的中心位置，该多个连接件弹性支撑该悬浮片，并且透过设置该多个连接件使得该致动器设置于该微粒监测基座的该承置槽中，一气流腔室形成于该喷气孔片与该承置槽之间，且至少一空隙形成于该多个连接件及该悬浮片之间；

一腔体框架，承载叠置于该悬浮片上；

一致动体，承载叠置于该腔体框架上，用以接受电压而产生往复式地弯曲振动；

一绝缘框架，承载叠置于该致动体上；以及

一导电框架，承载叠设置于该绝缘框架上；

其中，该致动体、该腔体框架及该悬浮片之间形成一共振腔室，透过驱动该致动体以带动该喷气孔片产生共振，使该喷气孔片的该悬浮片产生往复式地振动位移，借以驱动该气体通过该至少一空隙进入该气流腔室，再进入该监测通道，实现该气体的传输。

10.如权利要求9所述的微粒监测模块，其特征在于，该致动体包含：

一压电载板，承载叠置于该腔体框架上；

一调整共振板，承载叠置于该压电载板上；以及

一压电板，承载叠置于该调整共振板上，用以接受电压而驱动该压电载板及该调整共振板产生往复式地弯曲振动。

11.如权利要求10所述的微粒监测模块，其特征在于，该调整共振板的厚度大于该压电载板的厚度。

12.如权利要求1所述的微粒监测模块，其特征在于，该致动器为一气体泵，其包含：

一进气板，具有至少一进气孔、对应该进气孔位置的至少一汇流排槽以及一汇流腔室，该进气孔用以导入气体，该汇流排槽用以引导自该进气孔导入的气体至该汇流腔室；

一共振片，具有一对应该汇流腔室位置的中空孔，以及一围绕该中空孔周围的可动部；以及

一压电致动器，与该共振片在位置上相对应设置，该进气板、该共振片以及该压电致动器是依序堆叠设置，该共振片与该压电致动器之间形成一腔室空间，用以使该压电致动器受驱动时，使气体由该进气板的该进气孔导入，经该汇流排槽汇集至该汇流腔室，再通过该共振片的该中空孔，使得该压电致动器与该共振片的该可动部产生共振以传输气体。

13.如权利要求12所述的微粒监测模块，其特征在于，该压电致动器包含：

一悬浮板，具有一正方形形态，并且可弯曲振动；

一外框，环绕设置于该悬浮板的外侧；

至少一支架，连接于该悬浮板与该外框之间，以提供弹性支撑；以及

一压电元件，具有一边长，该边长是小于或等于该悬浮板的一边长，且该压电元件贴附于该悬浮板的一表面上，用以施加电压以驱动该悬浮板弯曲振动。

14.如权利要求12所述的微粒监测模块，其特征在于，该致动器还包括一第一绝缘片、一导电片以及一第二绝缘片，其中该进气板、该共振片、该压电致动器、该第一绝缘片、该导电片及该第二绝缘片是依序堆叠设置。

15.如权利要求1所述的微粒监测模块，其特征在于，该承载隔板为一电路板。

16.如权利要求15所述的微粒监测模块，其特征在于，该微粒监测基座及该传感器与该承载隔板电性连接，该微粒监测基座包括一激光发射器，该激光发射器与该承载隔板电性连接，并设有一光束通道，该光束通道与该监测通道相连通，供该激光发射器发射的光束照射至该监测通道中，使得该监测通道内的气体所包含的悬浮粒被光束照射后产生投射光点，由该传感器感测。

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