TW201619560A

TW201619560A - 室內空氣汙染源之追蹤與調控的方法

Info

Publication number: TW201619560A
Application number: TW103141267A
Authority: TW
Inventors: 溫志煜; 吳明峰
Original assignee: 國立中興大學; 臺中榮民總醫院
Priority date: 2014-11-27
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2016-06-01
Also published as: TWI555953B

Abstract

一種室內空氣汙染源之追蹤與調控的方法，其於一具有窗戶的待測物內，設置一總控制模組、至少一內外對應感測模組、一空調模組及至少一窗戶啟閉控制模組。總控制模組內建一參考值及一警示部。內外對應感測模組設於窗戶內外，分別偵測室內外之空氣汙染源的即時濃度，而分別產生一室內濃度值及一室外濃度值。當任意室內濃度值高於參考值時，總控制模組喚醒全部之室外感測元件作為運算比較，並分別由窗戶啟閉控制模組於啟、閉窗戶之間變換，且控制空調模組於啟、閉之間變換，直到任意室內、室外濃度值其中之一低於參考值為止。故，本案兼具可自動判斷污染源、可自動降低空氣污染、具有警示設計與模組化可隨使用需求增減應用範圍更廣等優點。

Description

室內空氣汙染源之追蹤與調控的方法

本發明係有關一種室內空氣汙染源之追蹤與調控的方法，尤指一種兼具可自動判斷污染源、可自動降低空氣污染、具有警示設計與模組化可隨使用需求增減、應用範圍更廣之室內空氣汙染源之追蹤與調控的方法。

一般室內空氣污染物包含二氧化碳、一氧化碳、甲醛、總揮性有機化合物、臭氧、、、等。

通風是解決空氣污染的一般性作法，至於警示空氣污染或是淨化空氣污染，則已有相當多的工藝(例如中華民專利公告第517844號、第M455557號、第M460147號等)。

然而，隨著工業的發展與戶外大氣的循環，室內空氣污染物並非只是單純的由室內產生，而可能是外來空氣影響，此時，若是以通風方式，汙染物仍不斷飄入，後端(室內)淨化也沒有效果。

但是，目前為止，尚無可即時自動判別空氣污染源出處，且自動進行降低空氣污染的調控方法。

有鑑於此，必需研發出可解決上述習用缺點之技術。

本發明之目的，在於提供一種室內空氣汙染源之追蹤與調控的方法，其兼具可自動判斷污染源、可自動降低空氣污染、具有警示設計與模組化可隨使用需求增減應用範圍更廣等優點。特別是，本發明所欲解決之問題係在於目前尚無可即時自動判別空氣污染源出處，且自動進行降低空氣污染的調控方法等問題。

解決上述問題之技術手段係提供一種室內空氣汙染源之追蹤與調控的方法，其包括：一．準備步驟：預先準備一總控制模組、一無線傳輸中繼模組、至少一內外對應感測模組、一空調模組及至少一窗戶啟閉控制模組；前述各模組係用以設於一待測物中，該待測物具有一室內空間及至少一窗戶；該總控制模組係包括一操控人機介面、一運作單元、一警示部及一資料傳送埠；該操控人機介面係用以對該總控制模組進行操控與設定；該運作單元係內建一參考值；該警示部係用以產生一警示訊號；該資料傳送埠用以傳送相關之訊號；該無線傳輸中繼模組係用以無線連結該總控制模組、該至少一內外對應感測模組、該空調模組及該窗戶啟閉控制模組；該每一內外對應感測模組係包括一室內感測元件及一室外感測元件；其分別用以設於該窗戶內與外，而分別偵測室內與室外之空氣汙染源的即時濃度，而分別產生一室內濃度值及一室外濃度值；該空調模組係用以將該室內空間之有害氣體強制通風稀釋或淨化；該窗戶啟閉控制模組係用以阻隔與流通室內外空氣，當流通室內外空氣時可通風稀釋室內有害氣體；二．啟動及初始化步驟：啟動該總控制模組進行校正與群組化；該室內感測元件呈偵測狀態並即時產生該室內濃度值，該室外感測元件呈睡眠狀態；三．追蹤與調控步驟：當該總控制模組即時無線擷取該任一室內濃度值，並經該運作單元以該參考值運算比對而高於該參考值時，該總控制模組喚醒全部之該室外感測元件，該運作單元再以該室內、該室外濃度值運算比對，且進行調控處理如下：當該室內濃度值>該室外濃度值時，則判斷為「汙染源在室內」模式，該總控制模組控制該窗戶啟閉控制模組開啟相對應之該窗戶而流通室內外空氣，以通風稀釋室內有害氣體；且可啟動該空調模組將該室內空間之有害氣體強制通風淨化；直到該室內濃度值低於該參考值為止，此時，該室外感測元件恢復睡眠狀態；當該室外濃度值>該室內濃度值，則判斷為「汙染源在室外」模式，該總控制模組控制相對應之該窗戶啟閉控制模組關閉相對應之該窗戶，直到該室內濃度值低於該參考值為止，此時，該室外感測元件恢復睡眠狀態；當該室內濃度值>該參考值、且該室外濃度值>該參考值時，則判斷為「汙染源同時在室內及室外」，該總控制模組控制相對應之該窗戶啟閉控制模組關閉相對應之該窗戶，且啟動該空調模組，直到該室內濃度值低於該參考值為止，此時，該室外感測元件恢復睡眠狀態。

本發明之上述目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中，獲得深入瞭解。

茲以下列實施例並配合圖式詳細說明本發明於後：

11‧‧‧準備步驟

12‧‧‧啟動及初始化步驟

13‧‧‧追蹤與調控步驟

21‧‧‧總控制模組

211‧‧‧操控人機介面

212‧‧‧運作單元

213‧‧‧警示部

214‧‧‧資料傳送埠

21A‧‧‧參考值

21B‧‧‧警示訊號

22‧‧‧無線傳輸中繼模組

23‧‧‧內外對應感測模組

231‧‧‧室內感測元件

232‧‧‧室外感測元件

23A‧‧‧室內濃度值

23B‧‧‧室外濃度值

24‧‧‧空調模組

25‧‧‧窗戶啟閉控制模組

90‧‧‧待測物

91‧‧‧室內空間

92‧‧‧窗戶

第一圖係本發明之方法之流程圖

第二圖係本發明之系統方塊圖

第三A及第三B圖係分別為本發明之汙染源在室內之調控過程之平面與俯視圖

第四A及第四B圖係分別為本發明之汙染源在室外之調控過程之平面與俯視圖

參閱第一及第二圖，本發明係為一種室內空氣汙染源之追蹤與調控的方法，其包括下列步驟：一．準備步驟11：預先準備一總控制模組21、一無線傳輸中繼模組22、至少一內外對應感測模組23、一空調模組24及至少一窗戶啟閉控制模組25；前述各模組係用以設於一待測物90(如第三A圖所示)中，該待測物90具有一室內空間91及至少一窗戶92；該總控制模組21係包括一操控人機介面211、一運作單元212、一警示部213及一資料傳送埠214；該操控人機介面211係用以對該總控制模組21進行操控與設定；該運作單元212係內建一參考值21A；該警示部213係用以產生一警示訊號21B；該資料傳送埠214用以傳送相關之訊號；該無線傳輸中繼模組22係用以無線連結該總控制模組21、該至少一內外對應感測模組23、該空調模組24及該窗戶啟閉控制模組25；該每一內外對應感測模組23係包括一室內感測元件231及一室外感測元件232；其分別用以設於該窗戶92內與外，而分別偵測室內與室外之空氣汙染源的即時濃度，而分別產生一室內濃度值23A及一室外濃度值23B；該空調模組24係用以將該室內空間91之有害氣體強制通風稀釋或淨化；該窗戶啟閉控制模組25係用以阻隔與流通室內外空氣，當流通室內外空氣時可通風稀釋室內有害氣體；二．啟動及初始化步驟12：啟動該總控制模組21進行校正與群組化(將該內外對應感測模組23、該空調模組24與該窗戶啟閉控制模組25作最鄰近之群組化)；該室內感測元件231呈偵測狀態並即時產生該室內濃度值23A，該室外感測元件232呈睡眠狀態；三．追蹤與調控步驟13：當該總控制模組21即時無線擷取該任一室內濃度值23A，並經該運作單元212以該參考值21A運算比對而高於該參考值21A時，該總控制模組21喚醒全部之該室外感測元件232，該運作單元212再以該室內、該室外濃度值23A與23B運算比對，且進行調控處理如下：當該室內濃度值23A>該室外濃度值23B時，則判斷為「汙染源在室內」模式，該總控制模組21控制該窗戶啟閉控制模組25開啟相對應之該窗戶92而流通室內外空氣，以通風稀釋室內有害氣體；且可啟動該空調模組24將該室內空間91之有害氣體強制通風淨化；直到該室內濃度值23A低於該參考值21A為止，此時，該室外感測元件232恢復睡眠狀態；若同樣的內外對應感測模組裝置23數量大於兩組，則更可以比較最高濃度之位置，用以判斷室內氣體汙染源位置而在群組化的通風或淨化模式中能就近啟動；當該室外濃度值23B>該室內濃度值23A，則判斷為「汙染源在室外」模式，該總控制模組21控制相對應之該窗戶啟閉控制模組25關閉相對應之該窗戶92，直到該室內濃度值23A低於該參考值21A為止，此時，該室外感測元件232恢復睡眠狀態；當該室內濃度值23A>該參考值21A、且該室外濃度值23B>該參考值21A時，則判斷為「汙染源同時在室內及室外」，該總控制模組21控制相對應之該窗戶啟閉控制模組25關閉相對應之該窗戶92，且啟動該空調模組24，直到該室內濃度值23A低於該參考值21A為止，此時，該室外感測元件232恢復睡眠狀態；若同樣的內外對應感測模組裝置23數量大於兩組，則更可以比較最高濃度之位置，用以判斷室內氣體汙染源位置而在群組化的通風或淨化模式中能就近啟動。

實務上，該總控制模組21係經設定而按時自動發出無線訊號給初始設定之其他模組，確認群組化之有效狀態(例如新增變更)，並即時提供該室內、該室外濃度值23A與23B；當其中任一模組狀態被改變(如位置變更、弱電源等)，則會作出相對應警告。

該總控制模組21進行群組化，能將該內外對應感測模組23、該空調模組24與該窗戶啟閉控制模組25作最鄰近之群組化。

當該總控制模組21即時無線擷取該任一室內濃度值23A，並經該運作單元212以該參考值21A運算比對而高於該參考值21A時，該總控制模組21喚醒全部之該室外感測元件232，該運作單元212再以該室內、該室外濃度值23A與23B運算比對，且進行調控處理時，係連續追蹤至少一小時，以提供小時累積濃度值報告事件。

該警示部213可為喇叭、警示燈其中至少一者；

該警示訊號21B對應該警示部213，而為警告音、警告閃爍燈光其中至少一者。

該空調模組24可為冷氣、空氣清淨機其中至少一者。

空氣污染源可為二氧化碳、一氧化碳、甲醛、總揮發性有機化合物、臭氧、、、、等。

前述各模組之數量，皆可隨實際使用場所之需求，而為最少一組、二組、三組或是更多數量的增加變化，合先陳明。

該待測物90可為建築物、小坪數的房間、公寓、辦公大樓、百坪之公共場所、車廂、符合一室內空間與至少一窗戶之結構其中至少一者。

本發明之使用方式有三種，分別如下所述：

[a]室內污染：參閱第三A及第三B圖，假設該室內空間91吃火鍋(二氧化碳濃度提高)而戶外並沒有空氣污染的狀況，則符合該室內濃度值23A>該室外濃度值23B、且該室外濃度值23B<該參考值21A，該總控制模組21判斷為「汙染源在室內」模式，並控制相對應之該窗戶啟閉控制模組25開啟相對應之該窗戶92，如此可使室內外空氣對流，降低室內二氧化碳濃度，並且啟動該空調模組24對該室內空間91之空氣進行淨化，同樣降低室內二氧化碳濃度，直到該室內濃度值23A低於該參考值21A為止。

[b]室外污染：參閱第四A及第四B圖，假設接近該待測物90外週圍工廠排放廢氣(總揮發性有機化合物提高)，而該室內空間91並沒有空氣污染的狀況，則符合該室外濃度值23B>該室內濃度值23A、且該室內濃度值23A<該參考值21A，該總控制模組21判斷為「汙染源在室外」模式，則控制相對應之該窗戶啟閉控制模組25關閉相對應之該窗戶92，減少戶外濃煙與不良空氣進入該室內空間91。

[c]室內外均有空氣污染：假設某社區慶典活動燃放大量煙火(二氧化碳濃度高)，則該建築90之內外均佈滿濃煙，如此符合該室內濃度值23A>該參考值21A、且該室外濃度值23B>該參考值21A，該總控制模組21判斷為「汙染源同時在室內及室外」，並控制相對應之該窗戶啟閉控制模組25關閉相對應之該窗戶92，且啟動該空調模組24，直到該室內濃度值23A低於該參考值21A為止。

本發明之優點及功效係如下所述：

[1]可自動判斷污染源。本發明在窗戶內外分別設有室內感測元件與室外感測元件，遇到無色無味之有害氣體(如一氧化碳)可以提供主動判斷；當人在室內發現空氣很差或是有異味(濃煙、有害氣體)，可能無法在第一時間迅速判別異味究竟來自何處，而感到相當的不適與緊張。此時即由該室內、該室外感測元件自動迅速判別。故，可自動判斷污染源。

[2]可自動降低空氣污染。本發明在自動判別空氣污染源來處後，可自動處理如下：來自室內：開窗、開空調，直到空氣污染降低。

來自室外：關窗，減少外界污染空氣進入室內空間。

室內室外都有空氣污染：關窗、開空調。關窗是減少外界污染空氣持續進入室內空間；開空調是淨化室內空間之空氣。故，可自動自動降低空氣污染。

[3]具有警示與事件紀錄設計。當空氣污染源持續一段時間都無法排除或是降低時，本發明之警示部即用以發出警示訊號，警示相關人員盡速離開，以維人身安全。此外，當室內任一空氣汙染物濃度超過參考值時，即作至少一小時的事件累積濃度紀錄。

[4]模組化可隨使用需求增減應用範圍更廣。本發明之各模組數量，皆可隨實際使用場所之需求，而為最少一組、二組、三組或是更多數量的增加變化，即可以作為內部汙染源追蹤，當模組有變動時，可進行自動校正並作群組化；因此，不論是小坪數的房間、公寓、辦公大樓或是百坪之公共場所、車廂、符合一室內空間與至少一窗戶之結構，皆可適用。模組化可隨使用需求增減應用範圍更廣。

以上僅是藉由較佳實施例詳細說明本發明，對於該實施例所做的任何簡單修改與變化，皆不脫離本發明之精神與範圍。