TW201700907A - 清淨空氣供應系統、能源補充系統以及可攜式能源補充罐 - Google Patents

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Abstract

一種清淨空氣供應系統、能源補充系統以及可攜式能源補充罐，其主要包含： 一氣體導入裝置，其係用以將外界空氣導入；一清淨裝置，用以接收該氣體導入裝置所導入之外界空氣並完成過濾後輸出；以及一儲存容器，連通於該清淨裝置，用以儲存而經過該清淨裝置淨化後的空氣。

Description

清淨空氣供應系統、能源補充系統以及可攜式能源補充罐
本案係為一種清淨空氣供應系統、能源補充系統以及可攜式能源補充罐，尤指提供可攜式能源補充罐的清淨空氣供應系統以及能源補充系統。
空氣污染已經是許多國家或地區的嚴重環境問題，許多時候，在戶外的空氣中，細懸浮微粒(PM2.5)的濃度甚至已超出一般人可以耐受的程度，而配戴一般口罩並無法有效阻擋該等細懸浮微粒被人體吸入，造成嚴重的健康問題。至於常見的N95口罩則因呼吸阻抗較高，不適合長期配戴且需時常更換新品。因此，針對上述需求，本案係發展出來一種可以有效提供潔淨空氣的裝置與補充系統。
本案係為一種清淨空氣供應系統，其包含：一氣體導入裝置，其係用以將外界空氣導入；一清淨裝置，結合至該氣體導入裝置，用以接收該氣體導入裝置所驅動之外界空氣並完成過濾後輸出；以及一儲存容器，連通於該清淨裝置，用以儲存而經過該清淨裝置淨化後的空氣。
根據上述構想，本案所述之清淨空氣供應系統中該氣體導入裝置連通至該清淨裝置，該氣體導入裝置吸入外界空氣而送出至該清淨裝置。
根據上述構想，本案所述之清淨空氣供應系統中該氣體導入裝置連通至該清淨裝置與該儲存容器之間，外界空氣進入該清淨裝置後再被該氣體導入裝置吸出而送至該儲存容器。
根據上述構想，本案所述之清淨空氣供應系統中該清淨裝置包含：一高效濾網、一活性碳、一臭氧機以及一紫外線產生器。
根據上述構想，本案所述之清淨空氣供應系統中該儲存容器透過一輸出接頭連通至一口器之一輸入接頭，該口器固定在一使用者的臉部或是口鼻附近。
根據上述構想，本案所述之清淨空氣供應系統中述儲存容器包含：一氣槽；以及一容量指示器，連接至該氣槽，用以顯示該氣槽中氣體的存量。
根據上述構想，本案所述之清淨空氣供應系統中該容量指示器包含有可隨該氣槽內部的氣壓大小產生位置變化的一導體浮球或是產生形狀變化的一金屬彈片；以及一電容變化感測裝置，可以感測到該導體浮球的位置變化或是該金屬彈片的形狀變化，進而推算出氣體的存量。
根據上述構想，本案所述之清淨空氣供應系統中該儲存容器與一水壺、一光源以及一行動電源整合在一起而成為一個可攜式能源補充罐。
本案之又一方面係為一能源補充系統，可供一能源補充罐置入，該能源補充罐包含一儲存容器、一水壺、一光源以及一行動電源，該系統包含：一空氣清淨機主體，連通至該儲存容器，其中包含一氣體導入裝置與一清淨裝置，該氣體導入裝置係用以將外界空氣導入，該清淨裝置用以接收該氣體導入裝置所導入之外界空氣並完成過濾後輸出至該儲存容器； 一淨水器，其係連通至該水壺；以及一充電器，其係連通至該行動電源。
根據上述構想，本案所述之清淨空氣供應系統中該空氣清淨機主體具有除濕功能並連通至該淨水器，其除濕所得之水為該淨水器的水源之一。
本案之再一方面係為一可攜式能源補充罐，其包含:一氣體導入裝置，其係用以將外界空氣導入；一空氣清淨模組，結合至該氣體導入裝置，用以接收該氣體導入裝置所驅動之外界空氣並完成過濾後輸出；以及一儲存容器，連通於該空氣清淨模組，用以儲存而經過該空氣清淨模組淨化後的空氣；以及一行動電源，電性連接於該氣體導入裝置，用以提供該氣體導入裝置所需電力。
根據上述構想，本案所述之可攜式能源補充罐，其係直接整合在一穿戴式裝置上，該穿戴式裝置為一安全帽、一頭盔或一面罩。
本案之另一方面係為一可攜式能源補充罐，其包含:一口罩，其上設置一排氣的一第一單向閥與一感測裝置，使用者可以利用該排氣的單向閥排出呼出的空氣，該感測裝置偵測該單向閥開啟與關閉的時間點，用以得到對應於使用者呼吸的時間點資訊；一空氣清淨模組，用以讓外界空氣通過而完成過濾後輸出；一儲存容器，用以儲存淨化空氣；一共用氣室，連通於該空氣清淨模組與該儲存容器，用以儲存該空氣清淨模組與該儲存容器輸出之空氣，該共用氣室與該儲存容器間的一第二單向閥可以根據該感測裝置輸出之該時間點資訊來於使用者吸氣的當時或是附近的時段才開啟，並於其它時段關閉；以及一行動電源，電性連接於該第二單向閥，用以提供該第二單向閥所需電力。
根據上述構想，本案所述之可攜式能源補充罐，其與一自動體外心臟電擊去顫器整合在一套急救系統之中，用以扮演在心肺復甦術的過程中提供空氣的裝置，該可攜式能源補充罐設定每隔一段特定時間自動開啟該第二單向閥來對被急救者輸送潔淨空氣。
根據上述構想，本案所述之可攜式能源補充罐，其更包含一顯示燈，該顯示燈的亮滅來當做心肺復甦術中胸部按壓的節拍器來使用。
請參見圖1a與圖1b，其係本案所發展出來的清淨空氣供應系統的功能方塊示意圖，圖1a中的空氣清淨機主體10包含有氣體導入裝置101與清淨裝置102，氣體導入裝置101可以是常見的空氣幫浦(air pump)，其係用以將外界空氣導入至清淨裝置102中，清淨裝置102的輸出端1020可以連通至儲存容器11的輸入接頭110，而經過淨化後的空氣被壓縮送入至儲存容器11中儲存。而清淨裝置102可以包含有如圖所示之高效濾網（High-Efficiency Particulate Air，簡稱HEPA）1021、活性碳1022、臭氧機1023、紫外線產生器1024等裝置所組成，用以除去微粒、異味以及完成殺菌的功能。
當然也可以如圖1b所示之另一實施例，將氣體導入裝置101與清淨裝置102的前後順序對調，意即將氣體導入裝置101放在清淨裝置102之後，讓清淨裝置102的輸出端1020接到氣體導入裝置101的輸入接頭110，如此設計可以用以帶動空氣經由清淨裝置102完成清淨過程後，再由氣體導入裝置101的輸出端送入至儲存容器11中儲存。而輸入接頭110中可以設計成單向閥的形態，只允許氣體由外向內輸送。
而上述儲存容器11可以被設計成方便攜帶的尺寸與外型，其上更可以具有一輸出接頭111，用以與口器12之輸入接頭120相連通，也是可以透過單向閥門的設計，儲存容器11中經過淨化後的潔淨空氣將可被輸送到口器12內供使用者吸入。而口器12可以是具有輸入接頭120的N95口罩或是一般材料的口罩，當然也可以是其它的呼吸器具或是面罩、頭盔等穿戴式裝置，可依需求以口罩、圍巾、面罩、頭盔或是眼鏡等穿戴式裝置的型態來固定在使用者的臉部或是口鼻附近，用以就近提供新鮮空氣給使用者。
再請參見圖2，其係上述儲存容器11之較佳實施例之內部功能方塊示意圖，其中除了用以儲存潔淨空氣的氣槽20之外，還可具有用以顯示出氣體存量的容量指示器21，該容量指示器21主要具有可隨氣槽20內部的氣壓大小產生位置變化的導體浮球210或是形狀變化的金屬彈片(圖未示出)。導體浮球210的兩側可以分別設定為一大氣壓以及氣槽20內部的氣壓，如此一來，相對的氣壓變化將使得導體浮球210位置的發生變化或是金屬彈片的形狀產生變化，進而使得電容變化感測裝置211可以感測到此等變化而推算出氣體的存量，而電容變化感測裝置211的技術細節可參見申請人於先前所申請的第104105100號台灣申請案”電容影像感測系統”、第104111878號台灣申請案”偵測裝置”、台灣第I467458號發明案、台灣第I474248號發明以及台灣第I474245號發明專利案等的說明書，在此不予贅述。因此，本案容量指示器21將可以有效偵測出氣槽20內部的氣體存量並利用不同顏色的燈號顯示或是其它顯示方式來表達給使用者參考。
如圖3所示可以看出，為能方便使用者攜帶，本案之儲存容器11可以與水壺32、LED光源30以及行動電源33整合在一起而成為一個可攜式能源補充罐3，而空氣清淨機主體10則可以與淨水器34以及充電器35整合在同一個能源補充系統4中。如此一來，當能源補充罐3被置入能源補充系統4時，儲存容器11、水壺32以及行動電源33將可同時進行補充空氣、水與電力。而且當空氣清淨機主體10具有除濕功能時，其除濕所得之水還可以當作淨水器34的水源之一。
另外，根據圖3之概念，當儲存容器11與行動電源33整合在一起而成為一個可攜式能源補充罐3時，由於已具有行動電源33，所以本案還可以增設氣體導入裝置50與空氣清淨模組51而形成如圖4a所示之另一實施例。如此一來，將可以透過氣體導入裝置50與空氣清淨模組51來隨時補充儲存容器11的清淨空氣，氣體導入裝置50利用行動電源33所提供的電力驅動其中的空氣幫浦(本圖未示出)來帶動外界空氣通過空氣清淨模組51而壓縮送入該儲存容器11中。如此一來，本實施例所建構的可攜式能源補充罐5只需完成充電便可源源不絕地補充儲存容器11中的清淨空氣，而不一定需要空氣清淨機主體10的設置。當然，本實施例也可改變外形而整體直接整合在安全帽、頭盔或面罩等穿戴式裝置上，但皆不脫本案所提出之技術手段。
至於圖4b所示之實施例，則是省去氣體導入裝置50的設置，而是讓使用者的吸氣動作來自然帶動外界空氣通過空氣清淨模組51而進入一共用氣室59中，另外，又可以透過下列機制來將儲存容器11中的清淨空氣補充至共用氣室59中。例如，共用氣室59可與口罩60完成連通，然後再配合使用者的呼吸節奏來進行下列的動作：首先，由於口罩60(例如N95口罩)具有相當大的呼吸阻抗，因此可如圖所示，於其上設置一個排氣的單向閥600，用以讓使用者可以順利排出呼出的空氣。另外，本案還設有可偵測單向閥600作動之感測裝置601(其細節已由申請人於先前所申請第104105100號台灣申請案”電容影像感測系統”、第104111878號台灣申請案”偵測裝置”等專利案說明書所揭露，在此不予贅述)，用以感測單向閥600開啟與關閉的時間點，便可以得到對應於使用者呼吸的時間點資訊，進而透過有線或無線的信號傳輸方式來把該時間點資訊反饋給可攜式能源補充罐6中的儲存容器11，用以讓儲存容器11與共用氣室59間的單向閥699可以根據該時間點資訊來運作，只於使用者吸氣的當時或是附近的時段式才開啟單向閥699來對共用氣室59輸送潔淨空氣。如此一來，將可以有效延長儲存容器11中清淨空氣的使用時間。
再者，本案裝置還可以與放自動體外心臟電擊去顫器（Automated External Defibrillator, AED）整合在一套急救系統之中，用以扮演在心肺復甦術(CPR)的過程中提供空氣的環節，舉例來說，可以設定每隔一段特定時間(例如每十秒一次)就自動開啟單向閥699來對被急救者輸送潔淨空氣，另外，還可以控制燈號的亮滅來當做CPR胸部按壓的節拍器來使用。
綜上所述，本發明利用巧思與創意，提出足以改善習用手段缺失的清淨空氣供應系統。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
3‧‧‧能源補充罐
4‧‧‧能源補充系統
5‧‧‧可攜式能源補充罐
6‧‧‧可攜式能源補充罐
10‧‧‧空氣清淨機主體
11‧‧‧儲存容器
12‧‧‧口器
20‧‧‧氣槽
21‧‧‧容量指示器
30‧‧‧LED光源
32‧‧‧水壺
33‧‧‧行動電源
34‧‧‧淨水器
35‧‧‧充電器
50‧‧‧氣體導入裝置
51‧‧‧空氣清淨模組
59‧‧‧共用氣室
60‧‧‧口罩
101‧‧‧氣體導入裝置
102‧‧‧清淨裝置
110‧‧‧輸入接頭
111‧‧‧輸出接頭
120‧‧‧輸入接頭
210‧‧‧導體浮球
211‧‧‧電容變化感測裝置
600‧‧‧單向閥
601‧‧‧感測裝置
699‧‧‧單向閥
1020‧‧‧輸出端
1021‧‧‧高效濾網
1022‧‧‧活性碳
1023‧‧‧臭氧機
1024‧‧‧紫外線產生器
圖1a與圖1b，其係本案所發展出來的清淨空氣供應系統的兩種實施例的功能方塊示意圖。 圖2，其係清淨空氣供應系統中儲存容器之較佳實施例之內部功能方塊示意圖。 圖3，其係本案之可攜式能源補充罐的實施例功能方塊示意圖。 圖4a，其係本案可攜式能源補充罐之另一實施例功能方塊示意圖。 圖4b，其係本案可攜式能源補充罐之再一實施例功能方塊示意圖。
10‧‧‧空氣清淨機主體
11‧‧‧儲存容器
12‧‧‧口器
101‧‧‧氣體導入裝置
102‧‧‧清淨裝置
110‧‧‧輸入接頭
111‧‧‧輸出接頭
120‧‧‧輸入接頭
1020‧‧‧輸出端
1021‧‧‧高效濾網
1022‧‧‧活性碳
1023‧‧‧臭氧機
1024‧‧‧紫外線產生器

Claims (15)

  1. 一種清淨空氣供應系統，其包含： 　　一氣體導入裝置，其係用以將外界空氣導入； 　　一清淨裝置，結合至該氣體導入裝置，用以接收該氣體導入裝置所驅動之外界空氣並完成過濾後輸出；以及 　　一儲存容器，連通於該清淨裝置，用以儲存而經過該清淨裝置淨化後的空氣。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之清淨空氣供應系統，其中該氣體導入裝置連通至該清淨裝置，該氣體導入裝置吸入外界空氣而送出至該清淨裝置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之清淨空氣供應系統，其中該氣體導入裝置連通至該清淨裝置與該儲存容器之間，外界空氣進入該清淨裝置後再被該氣體導入裝置吸出而送至該儲存容器。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之清淨空氣供應系統，其中該清淨裝置包含：一高效濾網、一活性碳、一臭氧機以及一紫外線產生器。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之清淨空氣供應系統，其中該儲存容器透過一輸出接頭連通至一口器之一輸入接頭，該口器固定在一使用者的臉部或是口鼻附近。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之清淨空氣供應系統，其中述儲存容器包含： 　　一氣槽；以及 　　一容量指示器，連接至該氣槽，用以顯示該氣槽中氣體的存量。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之清淨空氣供應系統，其中該容量指示器包含有可隨該氣槽內部的氣壓大小產生位置變化的一導體浮球或是產生形狀變化的一金屬彈片；以及一電容變化感測裝置，可以感測到該導體浮球的位置變化或是該金屬彈片的形狀變化，進而推算出氣體的存量。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之清淨空氣供應系統，其中該儲存容器與一水壺、一光源以及一行動電源整合在一起而成為一個可攜式能源補充罐。
  9. 一能源補充系統，可供一能源補充罐置入，該能源補充罐包含一儲存容器、一水壺、一光源以及一行動電源，該系統包含： 　　一空氣清淨機主體，連通至該儲存容器，其中包含一氣體導入裝置與一清淨裝置，該氣體導入裝置係用以將外界空氣導入，該清淨裝置用以接收該氣體導入裝置所導入之外界空氣並完成過濾後輸出至該儲存容器； 　　一淨水器，其係連通至該水壺；以及 　　一充電器，其係連通至該行動電源。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之能源補充系統，其中該空氣清淨機主體具有除濕功能並連通至該淨水器，其除濕所得之水為該淨水器的水源之一。
  11. 一可攜式能源補充罐，其包含: 　　一氣體導入裝置，其係用以將外界空氣導入； 　　一空氣清淨模組，結合至該氣體導入裝置，用以接收該氣體導入裝置所驅動之外界空氣並完成過濾後輸出；以及 　　一儲存容器，連通於該空氣清淨模組，用以儲存而經過該空氣清淨模組淨化後的空氣；以及 　　一行動電源，電性連接於該氣體導入裝置，用以提供該氣體導入裝置所需電力。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之可攜式能源補充罐，其係直接整合在一穿戴式裝置上，該穿戴式裝置為一安全帽、一頭盔或一面罩。
  13. 一可攜式能源補充罐，其包含: 　　一口罩，其上設置一排氣的一第一單向閥與一感測裝置，使用者可以利用該排氣的單向閥排出呼出的空氣，該感測裝置偵測該單向閥開啟與關閉的時間點，用以得到對應於使用者呼吸的時間點資訊；  一空氣清淨模組，用以讓外界空氣通過而完成過濾後輸出； 　　一儲存容器，用以儲存淨化空氣； 　　一共用氣室，連通於該空氣清淨模組與該儲存容器，用以儲存該空氣清淨模組與該儲存容器輸出之空氣，該共用氣室與該儲存容器間的一第二單向閥可以根據該感測裝置輸出之該時間點資訊來於使用者吸氣的當時或是附近的時段才開啟，並於其它時段關閉；以及 　　一行動電源，電性連接於該第二單向閥，用以提供該第二單向閥所需電力。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之可攜式能源補充罐，其與一自動體外心臟電擊去顫器整合在一套急救系統之中，用以扮演在心肺復甦術的過程中提供空氣的裝置，該可攜式能源補充罐設定每隔一段特定時間自動開啟該第二單向閥來對被急救者輸送潔淨空氣。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之可攜式能源補充罐，其更包含一顯示燈，該顯示燈的亮滅來當做心肺復甦術中胸部按壓的節拍器來使用。
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