JP2019030659A - エアフィルタ防護器 - Google Patents

Abstract

【課題】空気品質汚染時の防止に利用し即座にメカニズムの保護をするエアフィルタ防護器を提供する。【解決手段】フィルタ防護マスク２は、着用して空気を濾過することができ、連接部品２１を備え、アクチュエータセンサデバイス１は、配合ユニットを備え、フィルタ防護マスク２の連接部品２１と係合させ、アクチュエータセンサデバイス１をフィルタ防護マスク２上で取外すことができる。また、アクチュエータセンサデバイス１は、少なくとも一つのセンサと、少なくとも一つのアクチュエータと、マイクロプロセッサと、電源コントローラ及びデータアダプタと、を包有する。少なくとも一つのアクチュエータは、少なくとも一つのセンサの一側に設置され、少なくとも一つの通路を設け、アクチュエータが駆動して空気を送り、空気を前記通路からセンサに流通し、センサに空気を測定させる。【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、エアフィルタ防護装置に関するものであり、とりわけ環境を観測するアクチュエータセンサデバイスを応用結合できるエアフィルタ防護器である。

現在人々が生活する上で、環境に対する観測は徐々に重視され、例えば一酸化炭素や、二酸化炭素、揮発性有機化合物(Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ、ＶＯＣ)、ＰＭ２．５、などの環境の観測が挙げられ、環境中における此等気体の露呈が人体に良くない影響を与え、深刻な場合は生命の危機に至るまでにもなる。それゆえ環境観測は、各国で段々と重要視されており、どのようにして環境観測行うかが現在急いで取りかからなければならない課題である。

ポータブル式の電子デバイスは、現代の生活において幅広い使用及び応用をされ、必要不可欠な電子デバイスでもあり、故にこのポータブル式の電子デバイスを利用した周囲の環境中における気体の観測を行うことができ、もしリアルタイムに観測情報を提供することができるならば、環境中の人々に警告し、即座に防止或いは避難をすることができ、環境中における此等気体の露呈による人体健康への影響及び障害を避けることができる為、ポータブル式の電子デバイスを利用した周囲の環境中における気体の観測は、非常に良い応用と言える。

しかしながら、電子デバイス中に額外センサを提供して環境を観測することは、電子デバイスの使用者に向けて前記使用者の環境に関する多くの情報を提供できるが、観測の感知度と、精確度と、の最良な効能に対しては考慮すべきである。例えば、センサは環境における空気の自然の流れだけに頼り、安定した一致性のある空気流通量取得し観測することができないだけでなく、環境における空気の自然の流れが、センサに接触し、観測反応を作用させるのに時間がかかり、リアルタイムの観測の要素に影響を及ぼす。

以上のことを鑑み、上述のポータブル式の電子デバイスを利用した周囲の環境中における気体の観測は、非常に良い応用であるが、空気品質汚染時にどのように防止し、即座にメカニズムを保護するかが問題であり、問題解決の為に、本発明は、環境を観測するアクチュエータセンサデバイスと結合して応用し、空気品質汚染時の防止に利用し即座にメカニズムの保護をするエアフィルタ防護器を提供する。

本発明の主要目的は、エアフィルタ防護器の提供において、環境を観測するアクチュエータセンサデバイスを結合して応用し、エアフィルタ防護器を着用し、使用者の口鼻に入った空気を被覆させることである。アクチュエータセンサデバイスを通じて空気の流動を発生させ、使用者は、被覆した口鼻内に入った空気を取出すことができ、使用者が被覆した口鼻内に入った空気の循環流動を強めることで、マスク内の汚染空気と、温度と、湿度等と、を排出し、マスク内の換気効果をもたらす。

本発明のもう一つの主要目的は、エアフィルタ防護器の提供において、環境を観測するアクチュエータセンサデバイスを結合して応用し、使用者が被覆した口鼻内に入った空気をアクチュエータセンサデバイス内のセンサで観測させることができ、マスク内の空気品質の観測機能を提供することである。

本発明のさらにもう一つの目的は、エアフィルタ防護器の提供において、環境を観測するアクチュエータセンサデバイスを結合して応用し、マスク内の空気品質状況に合わせて、マスク内の空気流通を調整抑制することで、異なる空気の流速（排気量）をつくり、マスク内の空気品質を調節し、マスク内の空気品質が依然危険な状態にあるとセンサが観測した時、新しいフィルタ防護マスクに換えるよう提示することである。

本発明の又更にもう一つの目的は、エアフィルタ防護器の提供において、環境を観測するアクチュエータセンサデバイスを結合して応用し、アクチュエータセンサデバイスは、フィルタ防護マスクを取外すことができ、単一のアクチュエータセンサモジュールを形成して、ポータブル式の空気品質を観測する装置を構成することである。即ちフィルタ防護マスク外部の空気品質の検出が可能な観測機能を有し、観測測定の出力データを伝送し、連結装置に発信して表示と、保存と、伝送と、をし、リアルタイムの情報顕示及び通報の効用を行うことができ、同時にクラウドデータベースを構成でき、空気品質通報メカニズム及び空気品質処理メカニズムを起動することで、使用者は即座にエアフィルタ防護器を着用して人体健康に悪い影響を与える空気の汚染を防ぐことができる。

上記に述べた目的を達成する為に、本発明の比較的広義な実施形態のエアフィルタ防護器を提供する。エアフィルタ防護器は、フィルタ防護マスクと、アクチュエータセンサデバイスと、を含み、前記フィルタ防護マスクは、着用することで空気を濾過することができ、連接部品を備え、前記アクチュエータセンサデバイスは、配合ユニットを備え、前記フィルタ防護マスクの連接部品を掛けるのに役立ち、前記アクチュエータセンサデバイスを前記フィルタ防護マスク上で取外すことができる。又、前記アクチュエータセンサデバイスは、少なくとも一つのセンサと、少なくとも一つのアクチュエータと、マイクロプロセッサと、電源コントローラ及びデータアダプタと、を包有し、少なくとも一つの前記アクチュエータは、少なくとも一つの前記センサの一側に設置され、少なくとも一つの通路を設け、前記アクチュエータを駆動して空気を送り、前記通路から前記センサに流通させ、前記センサに前記空気を測定させる。

図１Ａは本発明のエアフィルタ防護器の構成するパーツの外観図である。 図１Ｂは本発明のエアフィルタ防護器の構成するパーツの分解図である。 図２Ａは本発明のエアフィルタ防護器のアクチュエータセンサデバイスの構成するパーツの断面図である。 図２Ｂは本発明のエアフィルタ防護器のアクチュエータセンサデバイスの構成するパーツの外観図である。 図２Ｃは本発明のアクチュエータセンサデバイスの構成するパーツの断面拡大図である。 図２Ｄは本発明のアクチュエータセンサデバイスの流体アクチュエータの作動図である。 図３Ａは本発明の流体アクチュエータを分解し違う角度から見た分解結構図である。 図３Ｂは本発明の流体アクチュエータを分解し違う角度から見た分解結構図である。 図４は図３Ａ及び図３Ｂで示した圧電アクチュエータユニットの断面結構図である。 図５は本発明の流体アクチュエータの断面結構図である。 図６Ａは本発明の流体アクチュエータの作動の過程結構図である。 図６Ｂは本発明の流体アクチュエータの作動の過程結構図である。 図６Ｃは本発明の流体アクチュエータの作動の過程結構図である。 図６Ｄは本発明の流体アクチュエータの作動の過程結構図である。 図６Ｅは本発明の流体アクチュエータの作動の過程結構図である。 図７は本発明のエアフィルタ防護器の駆動及び情報伝送システムの架構図である。

本発明の特徴と長所を体現する典型的な実施例は、後半の説明で詳細に記述する。理解しておかなければならないことは、本発明は、異なる形態で様々な変化を持ち、そのすべてが本発明の範囲から逸脱せず、且つ、そのうちにおける説明及び図は本質的に説明するために使用するものであり、本発明を制限するためではない。

図１Ａと、図１Ｂと、を参照すると、本発明の提供するエアフィルタ防護器は、少なくとも一つのフィルタ防護マスク２と、少なくとも一つの連接部品２１と、少なくとも一つのアクチュエータセンサデバイス１と、少なくとも一つの配合ユニット１０と、少なくとも一つのセンサ１２と、少なくとも一つのアクチュエータ１３と、少なくとも一つのマイクロプロセッサ１４と、少なくとも一つの電源コントローラ１５と、少なくとも一つのデータアダプタ１６と、少なくとも一つの通路１７と、少なくとも一つの空気と、を含み、下記の実施例において、前記フィルタ防護マスク２と、前記連接部品２１と、前記アクチュエータセンサデバイス１と、前記配合ユニット１０と、前記マイクロプロセッサ１４と、前記電源コントローラ１５と、前記データアダプタ１６と、前記空気と、は数量を一つとして説明しているが、これに限らず、前記フィルタ防護マスク２と、前記連接部品２１と、前記アクチュエータセンサデバイス１と、前記配合ユニット１０と、前記マイクロプロセッサ１４と、前記電源コントローラ１５と、前記データアダプタ１６と、前記空気と、は複数個の組合せとすることもできる。

図１Ａと、図１Ｂとを参照すると、本発明の提供するエアフィルタ防護器は、主にフィルタ防護マスク２及びアクチュエータセンサデバイス１を包括する。その内前記フィルタ防護マスク２は、使用者に着用させ空気を濾過することができる。例えば、前記フィルタ防護マスク２は、マスクであり、マスクのカバー面の不織布は、空気を濾過することができる。或いは前記フィルタ防護マスク２は、フィルタユニットの着用式マスクを備え、フィルタユニットは、空気を濾過することができる。又、前記フィルタ防護マスク２上には連接部品２１が設けられ、前記連接部品２１は、係合突起２１１を備える留め具であり、且つ前記連接部品２１上には気道２１２を備え、前記フィルタ防護マスク２の内外表面を貫通する。前記気道２１２中にはフィルタ片２１３を設置することができ、前記気道２１２に設置することで空気を濾過することができる。これにより、前記フィルタ防護マスク２は、使用者に着用させることで使用者の口鼻を完全に被覆するマスクを形成し、空気を濾過する作用を達成する。前記アクチュエータセンサデバイス１上には配合ユニット１０が設けられ、前記配合ユニット１０は、溝部１０１及び係合溝１０２の部品であり、且つ前記溝部１０１は、前記係合溝１０２と連通している。前記配合ユニット１０上には気道１０３を備え、前記アクチュエータセンサデバイス１内部に連通し、空気を前記アクチュエータセンサデバイス１内部に導入することができる。

上述の前記アクチュエータセンサデバイス１は、前記フィルタ防護マスク２上に定位して組合せる為に、前記配合ユニット１０の前記溝部１０１が前記連接部品２１の前記係合突起２１１に照準することを利用して、前記連接部品２１の前記係合突起２１１を前記配合ユニット１０の前記係合溝１０２内に嵌め、係合方向に回し、前記アクチュエータセンサデバイス１を前記フィルタ防護マスク２上に定位して組合せられるようにする。即ち前記連接部品２１の前記係合突起２１１を前記配合ユニット１０の前記係合溝１０２内に係合させることで、前記アクチュエータセンサデバイス１を前記フィルタ防護マスク２上に定位して組合せることができる。反対に、配合ユニット１０の溝部１０１を取外し方向に回し、連接部品２１の前記係合突起２１１に照準を合わせることで、係合を外すことができ、アクチュエータセンサデバイス１を取外して独立したアクチュエータセンサモジュールを形成し、ポータブル式の空気品質を観測する装置を構成する。

図７を参照すると、本発明の前記アクチュエータセンサデバイス１は、少なくとも一つのセンサ１２と、少なくとも一つのアクチュエータ１３と、マイクロプロセッサ１４と、電源コントローラ１５と、データアダプタ１６と、を含み、その内前記電源コントローラ１５は、エネルギを受取り、エネルギを送ることで前記センサ１２及び前記アクチュエータ１３を駆動し、前記データアダプタ１６は、電波受信或いは電波発信のコンポーネントデバイスである。

本発明の前記センサ１２は以下の、温度センサや、揮発性有機化合物センサ（例えば、ホルムアルデヒドの測定、アンモニアのセンサ）、微粒子センサ（例えば、ＰＭ２・５の微粒子センサ）、一酸化炭素センサ、二酸化炭素センサ、酸素センサ、オゾンセンサ、その他気体センサ、湿度センサ、水分センサ、水或いはその他液体中或いは空気中の化合物及び／或いはバイオ物質を測定するセンサ（例えば、水質センサ）、その他液体センサ、を含むことができる。或いは環境中の光を測定するセンサを用い、これらのセンサと任意に組合せグループとすることができるが、全てこれに限るわけではない。或いは細菌と、病毒と、微生物と、のその内の少なくとも一つ或いはそれと任意に組合せグループとし観測するセンサでもある。

本発明の前記アクチュエータ１３は、制御信号を制御されたシステムを促進する動力装置に変換でき、前記アクチュエータ１３は、電動伝導アクチュエータと、磁力アクチュエータと、熱動同アクチュエータと、圧電アクチュエータ及び流体アクチュエータと、を含み、その内の少なくとも一つ或いはそれと任意に組み合わせグループとすることができる。例えば、交流及び直流モーターとステッピングモーターなどの電動伝導アクチュエータと、磁性ソレノイドモーターなどの磁力アクチュエータと、熱ポンプなどの熱動アクチュエータと、圧電気ポンプなどの圧電アクチュエータと、気体ポンプと液体ポンプなどの流体アクチュエータと、がある。

図２Ａ乃至図２Ｄを参照すると、上述の前記センサ１２は、前記アクチュエータ１３に結合してモジュール装置を成し、前記アクチュエータ１３は、前記センサ１２の一つ側に設置され、前記アクチュエータ１３は、少なくとも一つの通路１７を設ける。これより、前記アクチュエータ１３は、駆動して空気を送り、空気は前記通路１７から流出して前記センサ１２を通過し、前記センサ１２に集められた全ての空気を測定させる。故に、前記アクチュエータ１３は、駆動して空気を送り、流出させ、前記センサ１２を通過させ、安定した一致性のある流量を提供して直接前記センサ１２に導入し、前記センサ１２に安定した一致性のある流体流通を取得させて集められた全ての空気を測定させ、前記センサ１２の観測反応の作用時間を短縮し、精確な観測を達成する。

再度図２Ａ乃至図２Ｄを参照すると、本発明の前記アクチュエータセンサデバイス１は、更にキャリア１１を包括し、前記キャリア１１は、前記センサ１２と、前記アクチュエータ１３と、を組合せたプラットフォームであり、前記キャリア１１はプリント回路番（ＰＣＢ）とすることができ、前記センサ１２と，前記アクチュエータ１３と、を前記キャリア１１上に並べて組合せることができる。或いは前記キャリア１１は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）とすることができる。或いは前記キャリア１１は、システムオンアチップ（ＳＯＣ）とすることができ、前記センサ１２は、前記キャリア１１上に堆積し、前記アクチュエータ１３は、前記キャリア１１上にパッケージされる。しかし、本発明の前記キャリア１１は、これに限らず、前記センサ１２と、前記アクチュエータ１３と、を支持し、組合せることができるその他のプラットフォームでもよい。

本発明の実施例中、アクチュエータは流体アクチュエータであり、以下は流体アクチュエータ１３と同等のこのアクチュエータを用いて説明する。本発明の前記流体アクチュエータ１３は、圧電気アクチュエータポンプの駆動構造或いは微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ポンプの駆動構造とすることができる。以下の実施例は、圧電気アクチュエータポンプの前記流体アクチュエータ１３の作動について説明する。

図３Ａ、図３Ｂを参照すると、前記流体アクチュエータ１３は、吸気板１３１と、共振片１３２と、圧電アクチュエータユニット１３３と、絶縁片１３４ａと、１３４ｂ及び導電片１３５と、等の構成を包括し、その内前記圧電アクチュエータユニット１３３は、前記共振片１３２に対応して設置され、前記吸気板１３１、前記共振片１３２、前記圧電アクチュエータユニット１３３、前記絶縁片１３４ａ、前記導電片１３５、前記絶縁片１３４ｂの順に堆積して設置され、その組合せの完成した断面図を図５に示す。

本実施例において、前記吸気板１３１は、少なくとも一つの吸気孔１３１ａを備え、その内前記吸気孔１３１ａの数量は４個がより好ましいが、これに限らない。前記吸気孔１３１ａは、前記吸気板１３１を貫通し、空気を装置外から大気圧力の作用に順応させ、少なくとも一つの前記吸気孔１３１ａから前記流体アクチュエータ１３の中に流入させる。前記吸気板１３１上には、少なくとも一つの合流排気孔１３１ｂが前記吸気板１３１のもう一つの表面の少なくとも一つの前期吸気孔１３１ａに対応して設置され、前記合流排気孔１３１ｂの中心交流場所には中心凹部１３１ｃが備えられ、且つ前記中心凹部１３１ｃは、前記合流排気孔１３１ｂと連通し、少なくとも一つの前記吸気孔１３１ａから前記合流排気孔１３１ｂに進入する空気を導き前記中心凹部１３１ｃに集中して合流させることができる為、空気の伝送を実現させる。本実施例において、前記吸気板１３１は、複合した前記吸気孔１３１ａと、前記合流排気孔１３１ｂ及び前記中心凹部１３１ｃと、を備え、且つ前記中心凹部１３１ｃは、合流気体を形成する合流チャンバに対応し、空気を一時的に貯蔵する。これらの実施例において、前記吸気板１３１の材質は、例えばステンレスの材質に限らず構成することができる。もう一方のこれらの実施例において、前記中心凹部１３１ｃにより構成された合流チャンバの深さは、前記合流排気孔１３１ｂの深さと同様だが、これに限らない。前記共振片１３２は可澆性の材質で構成されるが、これに限らず、且つ前記共振片１３２上には中空孔１３２ｃを備え、前記吸気板１３１の前記中心凹部１３１ｃに対応して設置され、空気を流通させる。もう一方のこれらの実施例において、前記共振片１３２は、銅の材質で構成されるが、これに限らない。

前記圧電アクチュエータユニット１３３は、懸吊板１３３１と、外枠１３３２と、少なくとも一つのフレーム１３３３及び圧電片１３３４と、を組合せて成す。その内、前記圧電片１３３４は、前記懸吊板１３３１の第一表面１３３１ｃに取付けられ、電圧を印加することで変形し、前記懸吊板１３３１を駆動し屈折振動させ、少なくとも一つの前記フレーム１３３３は、前記懸吊板１３３１及び前記外枠１３３２との間に連接する。本実施例において、前記フレーム１３３３は、前記懸吊板１３３１及び前記外枠１３３２との間に連接して設置され、その両端点は、それぞれ前記外枠１３３２と、前記懸吊板１３３１と、に連接し、弾性支持を提供し、且つ前記フレーム１３３３と、前記懸吊板１３３１及び前記外枠１３３２と、の間には少なくとも一つの空隙１３３５を備え、少なくとも一つの前記空隙１３３５は、空気通路と連通し、空気を流通させる。強調すべきところは、前記懸吊板１３３１と、前記外枠１３３２及び前記フレーム１３３３と、の形態及び数量は、前述の実施例に限らず、実際に応用する需要に合わせて変化させることができる。更に、前記外枠１３３２は、前記懸吊板１３３１の外側を囲むように設置され、外向きに突出するように設けられた導電ピン１３３２ｃを備え、電気連接に用いられるが、これに限らない。

前記懸吊板１３３１は、段差状の構造（図４所示）であり、即ち前記懸吊板１３３１の第ニ表面１３３１ｂには凸部１３３１ａを備え、前記凸部１３３１ａは円形凸起に限らない構造とすることができる。前期懸吊板１３３１の前記凸部１３３１ａは、前記外枠１３３２の第ニ表面１３３２ａと共に平面であり、且つ前記懸吊板１３３１の前記第ニ表面１３３１ｂ及び前記フレーム１３３３の第ニ表面１３３３ａも共に平面であり、且つ前記懸吊板１３３１の前記凸部１３３１ａ及び前記外枠１３３２の前記第ニ表面１３３２ａと、前記懸吊板１３３１の前記第ニ表面１３３１ｂ及び前記フレーム１３３３の前記第ニ表面１３３３ａと、の間は、特定の深さを備える。前記懸吊板１３３１の第一表面１３３１ｃは、その前記外枠１３３２の第一表面１２３２ｂ及び前記フレーム１３３３の第一表面１２３３ｂと共に平面構造であり、前記圧電片１３３４は、この平らな前記懸吊板１３３１の前記第一表面１３３１ｃに取付けられる。もう一つの実施例において、前記懸吊板１３３１の形態は、両面が平らで板状の正方形構造とすることもできるが、これに限らず、実際の実施状況に合わせて任意に変化させることができる。これらの実施例において、前記懸吊板１３３１と、前記フレーム１３３３及び前記外枠１３３２と、は、複合した構造であり、金属板により構成でき、例えばステンレス材質の構成に限るわけではない。又、もう一方のこれらの実施例において、前記圧電片１３３４の長辺は、前記懸吊板１３３１より短い。又更に、もう一方のこれらの実施例において、前記圧電片１３３４の長辺は、前記懸吊板１３３１と等しく、且つ同様に設計は、前記懸吊板１３３１と相対応した正方形板状の構成であるが、これに限らない。

本実施例において、図３Ａが示すように、前記流体アクチュエータ１３の前記絶縁片１３４ａと、前記導電片１３５及びもう一つの前記絶縁片１３４ｂと、は順に積重なって前記圧電アクチュエータユニット１３３下に設置され、且つその形態は、前記圧電アクチュエータユニット１３３の前記外枠１３３２の形態にほとんど対応している。これらの実施例において、前記絶縁片１３４ａと、１３４ｂと、は絶縁材質で構成され、例えばプラスチックに限らず、絶縁機能を提供させる。もう一方のこれらの実施例において、前記導電片１３５は、導電材質で構成され、例えば金属材質に限らず、電導機能を提供する。本実施例において、前記導電片１３５上には導電ピン１３５ａを設置することができ、電導機能を実現する。

本実施例において、図５が示すように、前記流体アクチュエータ１３は、前記吸気板１３１と、前記共振片１３２と、前記圧電アクチュエータユニット１３３と、前記絶縁片１３４ａと、前記導電片１３５及び前記絶縁片１３４ｂ等と、の順に積重なって成し、且つ前記共振片１３２と、前記圧電アクチュエータユニット１３３と、の間には、隙間ｈが形成される。本実施例において、前記共振片１３２及び前記圧電アクチュエータユニット１３３の前記外枠１３３２周縁の間の前記隙間ｈ中に填充材質を埋込むが、導電性接着剤に限らない。前記共振片１３２と、前記圧電アクチュエータユニット１３３の前記懸吊板１３３１の前記凸部１３３１ａと、の間に前記隙間ｈの深さを維持させることで、気流を導き、更に迅速に流動させることができ、且つ前記懸吊板１３３１の前記凸部１３３１ａは、前記共振片１３２と適度な距離を保持しお互いの接触干渉を減少させるので、騒音の発生を少なくする。もう一つの実施例において、前記圧電アクチュエータユニット１３３の前記外枠１３３２の高さを高くすることにより、組合せる際その前記共振片１３２に隙間を増加させるが、これに限らない。

図２Ｃと、図２Ｄと、図３Ａと、図３Ｂと、図５とを参照すると、本実施例において、前記吸気板１３１、前記共振片１３２、前記圧電アクチュエータユニット１３３、の順に対応して組合せた後、前記共振片１３２には可動部１３２ａ及び固定部１３２ｂを備え、前記可動部１３２ａは、その上の前記吸気板１３１と共同に合流気体のチャンバを形成し、且つ前記共振片１３２と、前記圧電アクチュエータユニット１３３と、の間にさらに第一チャンバ１３０を形成し、空気を一時的に貯蔵するのに用いられる。且つ前記第一チャンバ１３０は前記共振片１３２の前記中空孔１３２ｃを通り前記吸気板１３１の前記中心凹部１３１ｃのチャンバと連通し、前記第一チャンバ１３０の両側は、前記圧電アクチュエータユニット１３３の前記フレーム１３３３の間の前記空隙１３３５により前記通路１７と連通している。

図２Ｃと、図２Ｄと、図３Ａと、図３Ｂと、図５と、図６Ａ乃至図６Ｅと、を参照すると、本発明の前記流体アクチュエータ１３の作動過程を以下に簡単に説明する。前記流体アクチュエータ１３が作動する時、前記圧電アクチュエータユニット１３３は、電圧作動を受け、前記フレーム１３３３を支点とし、垂直方向の往復式振動をする。図６Ａが示すように、前記圧電アクチュエータユニット１３３が電圧作動を受け下向きに振動する時、前記共振片１３２は、軽くて薄い片状構造なので、前記圧電アクチュエータユニット１３３が振動する時、前記共振片１３２も伴って共振し垂直の往復式振動をする。即ち前記共振片１３２として前記中心凹部１３１ｃに対応する部分も伴って屈折振動し変形する。前記中心凹部１３１ｃに対応する部分は、前記共振片１３２の前記可動部１３２ａであり、前記圧電アクチュエータユニット１３３が下向きに屈折振動をする時、前記中心凹部１３１ｃに対応する前記共振片１３２の前記可動部１３２ａは、空気の導入と、圧縮及び前記圧電アクチュエータユニット１３３の振動の帯動と、より、前記圧電アクチュエータユニット１３３が屈折振動をするとともに変形する。空気は、前記吸気板１３１上の少なくとも一つの前記吸気孔１３１ａから進入し、少なくとも一つの前記合流排気孔１３１ｂを通り中央の前記中心凹部１３１ｃに集められ、再度前記共振片１３２上の前記中心凹部１３１ｃと対応して設置された前記中空孔１３２ｃを経由し、前記第一チャンバ１３０中に下向きに流入される。その後、前記圧電アクチュエータユニット１３３の振動の帯動より、前記共振片１３２は伴って共振し垂直の往復式運動をする。図６Ｂが示すように、この時前記共振片１３２の前記可動部１３２ａは、下方向に振動し、前記圧電アクチュエータユニット１３３の前記懸吊板１３３１の前記凸部１３３１ａ上に抵触するように取付けられ、前記懸吊板１３３１の前記凸部１３３１ａ以外の区域と、前記共振片１３２の両側の前記固定部１３２ｂと、の間の合流チャンバの間空間を小さくせず、並びにこの前記共振片１３２の変形により、前記第一チャンバ１３０の体積を圧縮し、前記第一チャンバ１３０中の流通空間を閉じ、その内の空気を両側に圧して流動させ、前記圧電アクチュエータユニット１３３の前記フレーム１３３３の間の前記空隙１３３５を通り下方向に通り抜けるように流動させる。その後、図６Ｃが示すように、前記共振片１３２の前記可動部１３２ａは、上方向に屈折振動して変形し、初期の位置に戻り、且つ前記圧電アクチュエータユニット１３３は、電圧駆動して上方向に振動し、同様に前記第一チャンバ１３０の体積を圧縮するが、前記圧電アクチュエータユニット１３３が上方向に上がるので、前記第一チャンバ１３０内の空気は、両側方向に流動され、空気は持続的に前記吸気板１３１上の少なくとも一つの前記吸気孔１３１ａから進入し、再度前記中心凹部１３１ｃが形成したチャンバ中に流入される。その後、図６Ｄが示すように、前記共振片１３２は、前記圧電アクチュエータユニット１３３の上方向に上がる振動を受け上方向に共振し、この時前記共振片１３２の前記可動部１３２ａも上方向に振動するとともに、空気は、緩やかに持続的に前記吸気板１３１上の少なくとも一つの前記吸気孔１３１ａから進入し、再度前記中心凹部１３１ｃが形成したチャンバ中に流入される。最後、図６Ｅが示すように、前記共振片１３２の前記可動部１３２ａは、初期位置に戻り、この実施例の様態から分かるように、前記共振片１３２が垂直の往復式振動を行う時、その前記圧電アクチュエータユニット１３３の間の前期隙間ｈより垂直移動の最大距離を増加させる。言い換えると、前記二つの構造に隙前記間ｈを設置し、前記共振片１３２に共振する時、更に大幅な上下移動をさせる。なので、この前記流体アクチュエータ１３の流動設計を通じて圧力勾配をつくり、空気を高速流動させ、流動進出方向の抵抗の差異より、空気を吸入端部から排出端部に送り、空気輸送作業を完成させる。たとえ排出端部に気圧が有る状態でも、持続的に空気を前記通路１７に圧す能力を有し、静音効果ももたらす。このように図６Ａ乃至図６Ｅの前記流体アクチュエータ１３の作動を繰り返し、前記流体アクチュエータ１３に外から内方向への空気伝送をつくらせることができる。

上述のとおり、以下に前記流体アクチュエータ１３の作動を更に進歩させて説明する。前記吸気板１３１、前記共振片１３２、前記圧電アクチュエータユニット１３３、前記絶縁片１３４ａ、前記導電片１３５、前記絶縁片１３４ｂ等のユニットの順に積重なるように設置され、又図２Ｃと、図２Ｄと、が示すように、前記流体アクチュエータ１３は、前記キャリア１１上につけられ、前記キャリア１１と、前記通路１７と、を備え、且つ前記通路１７は、前記センサ１２の一方側に位置し、前記流体アクチュエータ１３は、駆動して空気圧縮を作動し、空気を前記通路１７から流出させ、図２Ｄが示すように、矢印が指す方向に流動させ、前記センサ１２上を通過して、集めた空気を測定し、前記流体アクチュエータ１３内部に空気を導き、安定した一致性の有る流通を提供して直接前記センサ１２に導入し、前記センサ１２に安定した一致性の有る空気流通を取得させ直接観測できるようにし、前記センサ１２の観測反応の作用時間を短縮し、精確な観測を達成させる。

図７を参照すると、本発明の前記アクチュエータセンサデバイス１の前記電源コントローラ１５は、エネルギの貯蔵と、エネルギの輸出と、をし、エネルギを前記センサ１２の測定操作及び前記アクチュエータ１３の作動制御に提供し、前記アクチュエータセンサデバイス１自身は、電源装置に設置されず、外接の給電装置３と組合せてエネルギを伝導し、前記センサ１２の駆動及び前記アクチュエータ１３の作動に提供し、全てのモジュールの設置空間を省き、マイクロ化の設計の趨勢に達する。

上述の前記電源コントローラ１５は、前記給電装置３を通じて、エネルギを前記センサ１２の測定操作及び前記アクチュエータ１３の作動制御に提供し、前記給電装置３の伝導は、有線伝導方式とすることができ、例えば、前記給電装置３が充電器であるならば、有線伝導を通じてエネルギを前記電源コントローラ１５に輸送することができ、前記給電装置３が充電電池であるならば、有線伝導を通じてエネルギを前記電源コントローラ１５に輸送することができる。或いは前記給電装置３の伝導は、無線伝導方式とすることができ、例えば、前記給電装置３が充電器であるならば、中に無線充電（誘導充電）のユニットが設けられ、無線伝導を通じてエネルギを前記電源コントローラ１５に輸送することができ、前記給電装置３が充電電池であるならば、中に無線充電（誘導充電）のユニットが設けられ、無線伝導を通じてエネルギを前記電源コントローラ１５に輸送することができる。或いは前記給電装置３の伝導は、ワイヤレス充放電の伝導模式を備えるポータブル式モバイルデバイスとすることができ、例えば、携帯電話は、中に無線充電（誘導充電）のユニットが設けられ、無線伝導を通じてエネルギを前記電源コントローラ１５に輸送することができる。

また、本発明の前記電源コントローラ１５は、更にエネルギの受取り及び充電の蓄えができる充電ユニットを含むことができ、前記充電ユニットは、前記給電装置３の有線或いは無線伝導が輸送したエネルギを受取り、エネルギの貯蔵を保持させることができ、エネルギを輸出してセンサの測定操作及びアクチュエータの作動制御に提供することができる。

本発明の前記マイクロプロセッサ１４は、センサの測定データに対して演算処理を行い、出力データに変換し、前記データアダプタ１６が出力データを受取ることにより、前記データアダプタ１６は、伝送を通じて連結装置４に発送し、前記連結装置４に出力データの情報を顕示させ、出力データの情報を保存する。或いは出力データの情報を保存装置に伝送して演算処理を保存する。或いは前記連結装置４は、通報処理システム５に連結させ、能動的（直接通報）或いは受動的（出力データの情報者の操作を読取る）に空気品質通報メカニズムを起動し、例えば、リアルタイム空気品質マップは、遠くへの避難の告知或いはマスク着用の指示等の通報をする。或いは前記連結装置４は、通報処理システム６に連結させ、能動的（直接通報）或いは受動的（出力データの情報者の操作を読取る）に空気品質通報メカニズムを起動し、例えば、空気清浄機の起動、空調等の空気品質を清潔にする処理をする。

本発明の前記連結装置４は、例えば、タブレット型パソコンといった有線通信伝送のモニター装置、或いは例えば、ノート型パソコンといった無線通信伝送のモニター装置、或いは例えば、携帯電話といった無線通信伝送のポータブル式モバイルデバイスである。有線通信伝送は、主にＲＳ４８５や、ＲＳ２３２、Ｍｏｄｂｕｓ 、ＫＮＸ、等の通信インターフェースで有線伝送をすることができる。無線通信伝送は主に、ｚｉｇｂｅｅや、ｚ−ｗａｖｅ、ＲＦ、ブルートゥース（登録商標）、ｗｉｆｉ、ＥｎＯｃｅａｎ、等の技術で無線伝送することができる。本発明の前記連結装置４は、出力データの情報をインターネット中継所７に伝送することもでき、前記インターネット中継所７は、出力データの情報をクラウド資料処理システム８に伝送し、演算して保存する。このように、前記クラウド資料処理システム８は、演算処理後の出力データの情報を発して通知し、通知は前記インターネット中継所７に発せられ前記連結装置４に伝送される。前記連結装置４は、前記通報処理システム５に連結しているので、前記連結装置４が伝送した通知を受取り空気品質通報メカニズムを起動する。或いは前記連結装置４は、前記通報処理システム６に連結しているので、前記連結装置４が伝送した通知を受取り空気品質通報メカニズムを起動する。

上述の前記連結装置４は、コントロール指令を発して前記アクチュエータセンサデバイス１を操作することができ、上述のように有線通信伝送と、無線通信伝送と、を通じて前記データアダプタ１６に受取るようコントロール指令することもでき、再度前記マイクロプロセッサ１４に伝送して前記センサ１２の測定操作の起動及び前記アクチュエータ１３の作動を制御する。

当然、本発明は、更に第二連結装置９を含み、前記第二連結装置９がコントロール指令を発し、前記インターネット中継所７を通じて前記クラウド資料処理システム８に伝送し、前記クラウド資料処理システム８が受取った後、再度前記コントロール指令を前記インターネット中継所７に発し、前記インターネット中継所７が再度前記連結装置４に伝送し、前記連結装置４が再度前記データアダプタ１６に発送し前記コントロール指令を受取り、再度前記マイクロプロセッサ１４に伝送することで、前記センサ１２の測定操作の起動及び前記アクチュエータ１３の作動を制御することができる。前記第二連結装置９は有線通信伝送の装置、或いは前記第二連結装置９は無線通信伝送の装置、或いは第二連結装置９は無線通信伝送のポータブル式モバイルデバイスである。

本発明のエアフィルタ防護器の前記アクチュエータセンサデバイス１は、取外し可能な前記フィルタ防護マスク２であり、単一のアクチュエータセンサモジュールを形成し、ポータブル式の空気品質を観測する装置を構成する。即ち前記フィルタ防護マスク２外部の空気品質観測を測定できる機能を有し、前記アクチュエータセンサデバイス１を前記フィルタ防護マスク２と組合せることで、エアフィルタ防護器を着用する使用者の口鼻内に入る空気を被覆することができ、前記連接部品２１の前記気道２１２及び前記配合ユニット１０の前記気道１０３の連通を通じて、前記アクチュエータ１３は、空気の流動を駆動させ、使用者は口鼻に入った空気を被覆し前記アクチュエータセンサデバイス１内に流通させることができ、使用者のマスク内の汚染空気と、温度と、湿度等と、を排出しマスク内の換気効果をもたらす。且つ使用者は口鼻に入った空気を被覆し前記アクチュエータセンサデバイス１内に流入させ、前記センサ１２に観測させ、マスク内に空気品質観測機能を提供する。更に、マスク内の空気品質状況に合わせて、前記アクチュエータ１３の駆動速度の制御を調節し、相違の空気流速（排気量）をつくり、マスク内の空気品質を調節することができ、或いは前記センサ１２がマスク内の空気品質が依然危険な状態であると観測した時、新しい前記フィルタ防護マスク２を換えるよう提示する。当然、本発明の前記アクチュエータセンサデバイス１は、前記データアダプタ１６が伝送した観測測定の出力データを通じて、前記連結装置４に発送して顕示と保存及び伝送をし、リアルタイムモニター情報及び通報の効用をし、同時にクラウドデータベースを構成し、空気品質通報メカニズム及び空気品質処理メカニズムを起動させる。このように使用者は即座に着用式エアフィルタ防護器を利用して人体に対して健康に悪い空気汚染を防ぐことができる。

以上より、本発明のエアフィルタ防護器は、フィルタ防護マスクがアクチュエータセンサデバイスのモジュール化応用と結合することで、アクチュエータは、空気の流動速度を速めることができ、安定した一致性のある流量を提供し、センサに安定した一致性のある空気流通を取得させ直接観測させることができ、センサの観測反応の作用時間を短縮させ、精確な観測を達成する。且つアクチュエータセンサデバイス自身は、電源装置に設置せず、外接する給電装置と合わせることでエネルギを伝送することができ、前記センサの駆動及び前記アクチュエータの作動を提供し、モジュールの設置空間を省き、マイクロ化の設置趨勢に達させ、エアフィルタ防護器に応用する。アクチュエータセンサデバイスのデータアダプタは、観測測定の出力データを伝送し、連結装置に発送し顕示と保存及び伝送とをし、リアルタイムモニター情報及び通報の効用をし、同時にクラウドデータベースを構成し、空気品質通報メカニズム及び空気品質処理メカニズムを起動させ、使用者は、即座に着用式エアフィルタ防護器を利用して人体に対して健康に悪い空気汚染を防ぐことができる。これにより、本発明のエアフィルタ防護器の駆動及び情報伝送システムは産業の価値を有し、法に基づいて申請を提出する。本願発明に属する技術分野において通常の知識を有する者であればさまざまな工夫と修飾が可能であるが、それらはいずれも本願発明の特許請求の範囲が求める保護を逸脱するものではない。

１： アクチュエータセンサデバイス
１０： 配合ユニット
１０１： 溝部
１０２： 係合溝
１０３： 気道
１１： 座体
１２： センサ
１３： アクチュエータ、流体アクチュエータ
１３０： 第一チャンバ
１３１： 吸気版
１３１ａ： 吸気孔
１３１ｂ： 合流排気孔
１３１ｃ： 中心凹部
１３２： 共振片
１３２ａ： 可動部
１３２ｂ： 固定部
１３２ｃ： 中空孔
１３３： 圧電アクチュエータユニット
１３３１： 懸吊板
１３３１ａ： 凸部
１３３１ｂ： 第二表面
１３３１ｃ： 第一表面
１３３２： 外枠
１３３２ａ： 第二表面
１３３２ｂ： 第一表面
１３３２ｃ： 導電ピン
１３３３： フレーム
１３３３ａ： 第二表面
１３３３ｂ： 第一表面
１３３４： 圧電片
１３３５： 空隙
１３４ａ、１３４ｂ：絶縁片
１３５： 導電片
１３５ａ： 導電ピン
ｈ： 隙間
１４： マイクロプロセッサ
１５： 電源コントローラ
１６： データアダプタ
１７： 通道
２： フィルタ防護マスク
２１： 連接部品
２１１： 係合突起
２１２： 気道
２１３： フィルタ片
３： 給電装置
４： 連結装置
５： 通報処理システム
６： 通報処理装置
７： インターネット中継所
８： クラウド資料処理装置
９： 第二連結装置

Claims (14)

1. エアフィルタ防護器であり、フィルタ防護マスクと、アクチュエータセンサデバイスと、を含み、
   前記フィルタ防護マスクが、着用して空気を濾過することができ、連接部品を備え、
   前記アクチュエータセンサデバイスが、配合ユニットを備え、前記フィルタ防護マスクの前記連接部品と係合させ、前記アクチュエータセンサデバイスを前記フィルタ防護マスク上で取外すことができ、前記アクチュエータセンサデバイスが、少なくとも一つのセンサと、少なくとも一つのアクチュエータと、マイクロプロセッサと、電源コントローラ及びデータアダプタと、を包有し、少なくとも一つの前記アクチュエータが少なくとも一つの前記センサの一側に設置され、少なくとも一つの通路を設け、前記アクチュエータが駆動して空気を送り、前記空気を前記通路から前記センサに流通し、前記センサに前記空気を測定させる、ことを特徴とするエアフィルタ防護器。
2. 前記フィルタ防護マスクが、マスクであり、フィルタユニットを備える着用式マスクのその内の一つである、ことを特徴とする、請求項１に記載のエアフィルタ防護器。
3. 前記フィルタ防護マスクの連接部品が、係合突起を備える留め具であり、前記配合ユニットが、溝部及び係合溝の部品である、ことを特徴とする、請求項１に記載のエアフィルタ防護器。
4. 前記アクチュエータが、電動アクチュエータと、磁力アクチュエータと、熱動アクチュエータと、圧電アクチュエータと、流体アクチュエータと、を含み、その内の少なくとも一つ或いはそれと任意に組合せグループをつくる、ことを特徴とする、請求項１に記載のエアフィルタ防護器。
5. 前記流体アクチュエータが、微小電気機械システムポンプである、ことを特徴とする、請求項４に記載のエアフィルタ防護器。
6. 前記流体アクチュエータが、圧電アクチュエータポンプである、ことを特徴とする、請求項４に記載のエアフィルタ防護器。
7. 前記圧電アクチュエータポンプが、吸気板と、共振片と、圧電アクチュエータユニットと、を含み、
   前記吸気板が、少なくとも一つの吸気孔と、少なくとも一つの合流排気孔及び合流チャンバを構成する中心凹部と、を備え、その内少なくとも一つの前記吸気孔が気流を導入し、前記合流排気孔が、前記吸気孔に対応し、且つ前記吸気孔の気流の合流を、前記中心凹部を構成する前記合流チャンバに導き、
   前記共振片が、前記合流チャンバに対応する中空孔を備え、且つ前記中空孔の周囲が可動部であり、
   前記圧電アクチュエータユニットが、前記共振片と相対して設置され、
   その内、前記共振片と、前記圧電アクチュエータユニットと、の間に隙間を形成し、第一チャンバを形成し、前記圧電アクチュエータユニットを駆動させる時、気流が、前記吸気板の少なくとも一つの前記吸気孔から導入され、少なくとも一つの前記合流排気孔を通り前記中心凹部に集められ、再度前記共振片の前記中空孔に流され、前記第一チャンバに進入し、前記圧電アクチュエータユニットと前記共振片の可動部により共振伝送気流がつくられる、ことを特徴とする、請求項６に記載のエアフィルタ防護器。
8. 前記圧電アクチュエータユニットが、懸吊板と、外枠と、少なくとも一つのフレームと、圧電片と、を含み、
   前記懸吊板が、正方形の懸吊板であり、第一表面と、第二表面及び凸部と、を備え、且つ屈折振動ができ、
   前記外枠が、前記懸吊板の外側を囲むように設置され、
   少なくとも一つの前記フレームが、前記懸吊板と、前記外枠と、の間に連接し、弾性支持を提供し、
   前記圧電片が、長辺を有し、前記長辺が前記懸吊板の長辺より短いか或いは同等の長さであり、且つ前記圧電片が前記懸吊板の第一表面上に取付けられ、電圧を印加することで前記懸吊板を駆動し屈折振動させ、
   これ以外に、前記圧電アクチュエータポンプが、導電片と、第一絶縁片及び第二絶縁片と、を含み、前記吸気板と、前記共振片と、前記圧電アクチュエータユニットと、前記第一絶縁片と、前記導電片及び前記第二絶縁片と、の順に積重ねって設置される、ことを特徴とする、請求項７に記載のエアフィルタ防護器。
9. 前記アクチュエータセンサデバイスが、前記フィルタ防護マスク上に組合せられ、前記フィルタ防護マスクが使用者に着用し、前記フィルタ防護マスク内の前記空気が、前記センサの観測を受け、前記空気の汚染度と、湿度と、温度と、等の情報を提供告知する、ことを特徴とする、請求項１に記載のエアフィルタ防護器。
10. 前記アクチュエータセンサデバイスが前記フィルタ防護マスク上に組合せられ、前記フィルタ防護マスクが使用者に着用し、前記フィルタ防護マスク内の前記空気が前記センサ観測を受け、前記空気の汚染度に基づき、前記アクチュエータを起動し前記フィルタ防護マスク内の前記空気の流動排出を調節させ、使用者に良好な空気品質の前記空気を維持させる、ことを特徴とする、請求項９に記載のエアフィルタ防護器。
11. 前記アクチュエータセンサデバイスの電源コントローラが、充電ユニットを含み、エネルギの保存と、輸出と、を行い、前期エネルギを前記センサの測定操作及び前記アクチュエータの作動制御に提供する、ことを特徴とする、請求項１に記載のエアフィルタ防護器。
12. 前記充電ユニットが、有線伝導方式と、無線伝導方式と、のその内一つを通じて前記エネルギを輸送する、ことを特徴とする、請求項１１に記載のエアフィルタ防護器。
13. 前記アクチュエータセンサデバイスの前記マイクロプロセッサが、少なくとも一つ前記センサの測定資料を演算処理し、出力データに転換し、前記データアダプタが前記出力データを受取ることで、前記データアダプタが伝送を通じて連結装置に発送し、前記出力データの情報の顕示と、前記出力データの情報の保存及び前記出力データの情報の伝送と、を行う、ことを特徴とする、請求項１に記載のエアフィルタ防護器。
14. エアフィルタ防護器であり、少なくとも一つのフィルタ防護マスクと、少なくとも一つのアクチュエータセンサデバイスと、を含み、
    少なくとも一つの前記フィルタ防護マスクが、着用式で空気を濾過することができ、少なくとも一つの連接部品を備え、
    少なくとも一つの前記アクチュエータセンサデバイスが、少なくとも一つの配合ユニットを備え、前記フィルタ防護マスクの前記連接部品のバックルと供し、前記アクチュエータセンサデバイスを前記フィルタ防護マスク上で取外すことができ、前記アクチュエータセンサデバイスが、少なくとも一つのセンサと、少なくとも一つのアクチュエータと、少なくとも一つのマイクロプロセッサと、少なくとも一つの電源コントローラ及び少なくとも一つのデータアダプタと、を包有し、少なくとも一つの前記アクチュエータが少なくとも一つの前記センサの一側に設置され、少なくとも一つの通路を設け、前記アクチュエータが駆動して少なくとも一つの空気を送り、前記通路より前記センサに流通し、前記センサに前記空気を測定させる、
    ことを特徴とする、請求項１１に記載のエアフィルタ防護器。