TWI626980B

TWI626980B - 氣體清淨裝置

Info

Publication number: TWI626980B
Application number: TW106128915A
Authority: TW
Inventors: 莫皓然; 黃啟峰; 韓永隆; 陳宣愷
Original assignee: 研能科技股份有限公司
Priority date: 2017-08-25
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2018-06-21
Also published as: TW201912228A; US20190060821A1; EP3447397A8; EP3447397A1

Abstract

一種氣體清淨裝置，其殼體具有一入口通孔及一出口通孔，殼體內部設置一致動傳感裝置以及一氣體清淨單元，致動傳感裝置包含一致動器與一傳感器，致動器驅動外界之氣體，使其經由入口通孔進入殼體內部，並經由出口通孔排出，於殼體內部形成一內部氣流。傳感器鄰近致動器設置，以感測該氣體並產生一氣體偵測值。氣體清淨單元具有以石墨烯材所製成之一過濾元件，並鄰近該致動器設置，以透過該過濾元件清淨該內部氣流之氣體。

Description

氣體清淨裝置

本案關於一種氣體清淨裝置，尤指一種具有以石墨烯材所製成之過濾元件的氣體清淨裝置。

近年來，我國與鄰近區域的空氣汙染問題漸趨嚴重，尤其是細懸浮微粒(PM 2.5)之濃度數據常常過高，引發國人開始重視在日常生活中對空氣中各式污染物質進行清淨和防護，以維護身體健康並預防呼吸道疾病產生。

目前，空氣清淨裝置大多利用靜電原理來吸附空氣中的汙染物質。然而，靜電濾網遇到水氣會使靜電作用減弱或消失，進而造成對汙染物質之阻滯效果失效。同時，靜電濾網具有一定體積，不利於設計製造攜帶型的空氣清淨裝置。

石墨烯具有超高的比表面積和優異的化學穩定性，作為一種具有超小孔徑的材料，應用於過濾空氣時能以純物理阻隔的方式吸附汙染物質，使空氣清淨效率大幅提升，並且不受到水氣的干擾影響，具有長期的穩定性。另外，石墨烯為目前世界上最薄最輕的奈米材料，因此以石墨烯作為空氣清淨裝置之濾材，有利於壓縮空氣清淨裝置之體積，製造出新一代輕、薄、短、小的攜帶型空氣清淨裝置，以供消費者隨時隨地改善身處環境周遭的空氣品質。

綜上所述，為了解決習知空氣清淨裝置效能不佳、易受水氣等外部環境因素影響以及體積難以壓縮等缺失，有必要發明一種利用以石墨烯材所製成之過濾元件進行空氣過濾之氣體清淨裝置加以改善。

本案之氣體清淨裝置可解決習知技術中所存在之下述問題：一、空氣清淨機對例如為PM2.5的微小汙染物質清淨效能不佳，且會受到水氣等外部因素影響；二、空氣清淨機體積過大，使用者無法隨身攜帶以隨時隨地改善周遭環境的空氣品質。

本案之氣體清淨裝置包含一殼體、一致動器及一氣體清淨單元。殼體具有連通外界之一入口通孔與一出口通孔，致動器及氣體清淨單元設置於殼體之內部。其中，致動器驅動外界之一氣體自入口通孔流入殼體之內部，並自出口通孔排出，在殼體內部形成一內部氣流。氣體清淨單元具有以石墨烯材製成之一過濾元件，並鄰近致動器設置，以利用該過濾元件清淨該氣體。

由於本案之氣體清淨單元係利用以石墨烯材製成之過濾元件進行空氣過濾，可因此減少受水氣等外部因素影響，並且大幅提升尤其針對尺寸微小的汙染物質之空氣清淨效率。同時，基於石墨烯材之物理特性，氣體清淨單元可製作為微型尺寸，進而壓縮本案之氣體清淨裝置之結構，使其具備體積輕巧、適於使用者隨身攜帶的優點。

本案之氣體清淨裝置更包含一致動傳感模組，該致動傳感模組包含該致動器、一傳感器、一微處理器以及一傳輸模組。致動器可為一流體致動器，該流體致動器可為一微機電系統泵浦或一壓電致動泵浦；傳感器鄰近致動器設置，以感測該氣體並產生一氣體偵測值；微處理器電性連接其他元件，以接收傳感器之氣體偵測值，並運算產生一氣體偵測結果，據此操控氣體清淨單元開啟、關閉或調整清靜運作強弱度；以及傳輸模組，包含一定位模組，可產生定位點資訊，並將定位點資訊與氣體偵測結果，透過通信傳輸傳送至一雲端裝置，使雲端裝置據以操控一外部氣體清淨裝置開啟、關閉或調整清靜運作強弱度。同時，藉由複數個本案之氣體清淨裝置，利用其傳輸模組傳送資料，可在雲端裝置透過資料分析與整合運算，構成一空氣品質監測資料庫。

由於本案之氣體清淨裝置之致動器具有微型化之體積，可配合以石墨烯材所製成之過濾元件，使本案之氣體清淨裝置得以微型化，具有體積輕巧、適於使用者隨身攜帶的特質。並且，由於致動器可持續將定量的外界氣體吸入致動傳感模組中，形成穩定、具一致性之內部氣流以供傳感器感測，使空氣偵測的穩定度與準確性大幅提升。更甚者，本案之氣體清淨裝置，可在監測周遭環境之空氣品質的同時，自動對周遭環境執行空氣清淨之動作，達成隨時隨地保障使用者周邊空氣品質的功效。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上當作說明之用，而非用以限制本案。

請參閱第1圖，其為本案之一較佳實施例之氣體清淨裝置之結構示意圖。本案之氣體清淨裝置100，包含一殼體101、一致動傳感模組1以及一氣體清淨單元2，但不以此為限，亦可用一或多個致動器取代致動傳感模組1。殼體101具有連通外界之一入口通孔1011以及一出口通孔1012，可在殼體101之相對二面上相互對應設置，但不以此為限。致動傳感模組1以及氣體清淨單元2設置於殼體101內部，且氣體清淨單元2設置於致動傳感模組1之鄰近位置。本實施例中，氣體清淨單元2設置於殼體101內部相對致動傳感模組1之一側，在本案之另一些較佳實施例中，氣體清淨單元2亦可封閉設置於出口通孔1012，或設置於致動傳感模組1內，均不以此為限。

氣體清淨單元2具有以石墨烯所製成之一過濾元件。在本案之一些實施例中，氣體清淨單元2更包含以其他材質製成之過濾元件作為輔助，該等其他材質可為活性碳、不織布、靜電濾網及高效微粒空氣過濾網（HEPA）之其中之一。同時，氣體清淨單元2亦可包含一負離子發生器、殺菌光產生器與光觸媒之至少其中之一或其組合。

請參閱第2圖，其為本案之一較佳實施例之致動傳感模組之功能方塊圖。致動傳感模組1包含一微處理器11、一傳感器12、一致動器13與一傳輸模組14。其中，微處理器11電性連接傳感器12、致動器13與傳輸模組14。微處理器11更電性連接氣體清淨單元2，以發送一控制信號S1操控氣體清淨單元2進行開啟、關閉或清淨運作強弱度之調整等動作。

致動器13為能將控制訊號轉換成具有推動被控系統之動力裝置，其作用為驅動外界之一氣體經由入口通孔1011流入殼體101內部，並將該氣體吸入致動傳感模組1之中。致動器13可以包含一電動致動器、一磁力致動器、一熱動致動器、一壓電致動器及一流體致動器。例如可為交直流馬達、步進馬達等電動致動器、或是磁性線圈馬達等磁力致動器、或是熱泵等熱動致動器、或是壓電泵等壓電驅動器、又或者是氣體泵、液體泵等流體致動器，均不以此為限。致動器13之細部結構說明將於後詳述，故於此不再贅述之。

傳感器12鄰近致動器13設置，因此可偵測被致動器131吸入的該氣體中之至少一標的物，並產生相應之氣體偵測值。傳感器12可包括像是如以下各者之傳感器：溫度傳感器、揮發性有機化合物傳感器(例如，量測甲醛、氨氣之傳感器)、微粒傳感器(例如，PM2.5之微粒傳感器)、一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、氧氣傳感器、臭氧傳感器、其他氣體傳感器、濕度傳感器、水分傳感器、量測水或其他液體中或空氣中之化合物及/或生物學物質之傳感器(例如，水質傳感器)、其他液體傳感器，用於量測環境之光傳感器，或石墨烯傳感器，亦可為該等傳感器之任意組合而成之群組，均不以此為限。

因此，傳感器12之偵測標的物，可為無機氣體或一揮發性有機氣體，亦可為一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、懸浮微粒、細懸浮微粒、氧氣及臭氧中至少一種氣體項目或其組合，並據以產生氣體偵測值。其中，該揮發性有機氣體可為烯類、醇類、酮類、苯環類、鹵烷類及含氮有機化合物中之至少其中之一，並據以產生氣體偵測值。在應用方面，傳感器12亦可用以偵測一生物標記(Biomarker)之數值，或者，透過直接或間接的方式，偵測病毒、細菌或微生物…等，且均不以此為限。

傳輸模組14可為有線傳輸模組或無線傳輸模組，並包含可應用於GPS全球定位系統之一定位模組141。傳輸模組14透過有線或無線之通信傳輸方式，與外部裝置傳送與接收資訊，其中有線通信傳輸技術可採用RS485、RS232、Modbus、KNX等通訊接口以進行；而無線通信傳輸技術可採用zigbee，z-wave，RF，藍牙，wifi，EnOcean等技術以進行。

請同時參閱第1圖與第2圖。本案之氣體清淨裝置100啟動後，致動傳感模組1之致動器13開始作動，驅動外界之一氣體經由入口通孔1011進入殼體101內部，並將該氣體吸入致動傳感模組1中。該氣體流經致動傳感模組1中之傳感器12之後，再從出口通孔1012排出。致動器13持續驅動氣體進入與排出，在殼體101內形成一內部氣流。傳感器12則持續感測該內部氣流，並產生至少一氣體偵測值。微處理器11自傳感器12接收該氣體偵測值，並將氣體偵測值與一預設標準值比對，藉以運算產生一氣體偵測結果。微處理器11根據該氣體偵測結果發送控制信號S1至氣體清淨單元2，藉此操控氣體清淨單元2進行開啟或關閉之作動。更甚者，在本案之另一些實施例中，微處理器11比對氣體偵測值與該預設標準值所運算產生之氣體偵測結果，更包含一數據比對值，並且，微處理器11根據該數據比對值，發送控制信號S1至氣體清淨單元2，藉此操控氣體清淨單元2進行調整清淨運作強弱度之作動。

舉例而言，傳感器12可偵測內部氣流中的細懸浮微粒濃度而產生相應的氣體偵測值，若微處理器11將該氣體偵測值與預設標準值比對的結果為氣體偵測值高於預設標準值，則氣體偵測結果為空氣品質不良。此時，微處理器11會操控氣體清淨單元2開啟，以濾淨氣體清淨裝置100周遭之空氣，提升使用者身處區域之空氣品質。與此同時，傳感器12仍持續感測內部氣流，並產生即時氣體偵測值供微處理器11進行比對判斷，一旦微處理器11判斷氣體偵測值低於預設標準值，則氣體偵測結果為空氣品質良好，此時，微處理器11會操控氣體清淨單元2關閉。微處理器11將氣體偵測值與預設標準值比對時，更產生一數據比對值；若該數據比對值大於一預設值，則微處理器11根據該數據比對值，控制氣體清淨單元2增強其清淨運作強度。藉此上述作動，本案之氣體清淨裝置100可達到不須使用者操控，而能自動順應環境啟閉空氣清淨動作與調整空氣清淨運作強弱度之功能。

在本案之一較佳實施例中，除了上述之作動，微處理器11更同時將氣體偵測結果傳送至傳輸模組14。傳輸模組14接收氣體偵測結果之後，利用其定位模組141產生一定位點資訊，並透過通信傳輸將氣體偵測結果與該定位點資訊一併傳送至雲端裝置200。雲端處理裝置200為一電腦或任何建構以包含CPU、RAM等零件的類似設備，具有資料分析管理之功能，於本實施例中作用以一伺服器，透過網際網路與傳輸模組14連接，並藉由有線或無線之通信傳輸方式傳送與接收資訊。如此一來，雲端裝置200可將由複數個如本案之氣體清淨裝置100所蒐集之氣體偵測結果與其即時定位點資訊，相互整合建立為一空氣品質監測資料庫210。在本案之另一較佳實施例中，雲端裝置200亦可根據所接收之氣體偵測結果，發送一雲端操控信號S2，藉以操控至少一外部氣體清淨裝置300進行開啟、關閉及調整清淨強弱度之其中之一作動。外部氣體清淨裝置300可為一空氣清淨機、一除濕機、一排風扇、電動門、一電動窗、一自動清潔機器人、一空氣調節機…等任何建構以改善空氣品質的裝置，不以此處所舉例裝置為限。

以下將針對致動器13之細部結構詳加說明。於本案實施例中，致動傳感模組1之致動器13可為一壓電致動泵浦之驅動結構，或者一微機電系統(MEMS)泵浦之驅動結構，下方說明將以壓電致動泵浦之致動器13之作動為例。

請參閱第3A圖及第3B圖所示，流體致動器13包括進氣板131、共振片132、壓電致動元件133、絕緣片134a、134b及導電片135等結構，其中壓電致動元件133對應於共振片132而設置，並使進氣板131、共振片132、壓電致動元件133、絕緣片134a、導電片135及另一絕緣片134b等依序堆疊設置，其組裝完成之剖面圖係如第5圖所示。

於本實施例中，進氣板131具有至少一進氣孔131a，其中進氣孔131a之數量以4個為較佳，但不以此為限。進氣孔131a係貫穿進氣板131，用以供氣體自裝置外順應大氣壓力之作用而自該至少一進氣孔131a流入流體致動器13之中。進氣板131上具有至少一匯流排孔131b，用以與進氣板131另一表面之該至少一進氣孔131a對應設置。於匯流排孔131b的中心交流處係具有中心凹部131c，且中心凹部131c係與匯流排孔131b相連通，藉此可將自該至少一進氣孔131a進入匯流排孔131b之氣體引導並匯流集中至中心凹部131c，以實現氣體傳遞。於本實施例中，進氣板131具有一體成型的進氣孔131a、匯流排孔131b及中心凹部131c，且於中心凹部131c處即對應形成一匯流氣體的匯流腔室，以供氣體暫存。於一些實施例中，進氣板131之材質可為例如但不限於不鏽鋼材質所構成。於另一些實施例中，由該中心凹部131c處所構成之匯流腔室之深度與匯流排孔131b之深度相同，但不以此為限。共振片132係由一可撓性材質所構成，但不以此為限，且於共振片132上具有一中空孔洞132c，係對應於進氣板131之中心凹部131c而設置，以使氣體流通。於另一些實施例中，共振片132係可由一銅材質所構成，但不以此為限。

壓電致動元件133係由一懸浮板1331、一外框1332、至少一支架1333以及一壓電片1334所共同組裝而成，其中，該壓電片1334貼附於懸浮板1331之第一表面1331c，用以施加電壓產生形變以驅動該懸浮板1331彎曲振動，以及該至少一支架1333係連接於懸浮板1331以及外框1332之間，於本實施例中，該支架1333係連接設置於懸浮板1331與外框1332之間，其兩端點係分別連接於外框1332、懸浮板1331，以提供彈性支撐，且於支架1333、懸浮板1331及外框1332之間更具有至少一空隙1335，該至少一空隙1335係與氣體通道相連通，用以供氣體流通。應強調的是，懸浮板1331、外框1332以及支架1333之型態及數量不以前述實施例為限，且可依實際應用需求變化。另外，外框1332係環繞設置於懸浮板1331之外側，且具有一向外凸設之導電接腳1332c，用以供電連接之用，但不以此為限。

懸浮板1331係為一階梯面之結構(如第4圖所示)，意即於懸浮板1331之第二表面1331b更具有一凸部1331a，該凸部1331a可為但不限為一圓形凸起結構。懸浮板1331之凸部1331a係與外框1332之第二表面1332a共平面，且懸浮板1331之第二表面1331b及支架1333之第二表面1333a亦為共平面，且該懸浮板1331之凸部1331a及外框1332之第二表面1332a與懸浮板1331之第二表面1331b及支架1333之第二表面1333a之間係具有一特定深度。懸浮板1331之第一表面1331c，其與外框1332之第一表面1332b及支架1333之第一表面1333b為平整之共平面結構，而壓電片1334則貼附於此平整之懸浮板1331之第一表面1331c處。於另一些實施例中，懸浮板1331之型態亦可為一雙面平整之板狀正方形結構，並不以此為限，可依照實際施作情形而任施變化。於一些實施例中，懸浮板1331、支架1333以及外框1332係可為一體成型之結構，且可由一金屬板所構成，例如但不限於不鏽鋼材質所構成。又於另一些實施例中，壓電片1334之邊長係小於該懸浮板1331之邊長。再於另一些實施例中，壓電片1334之邊長係等於懸浮板1331之邊長，且同樣設計為與懸浮板1331相對應之正方形板狀結構，但並不以此為限。

於本實施例中，如第3A圖所示，流體致動器13之絕緣片134a、導電片135及另一絕緣片134b係依序對應設置於壓電致動元件133之下，且其形態大致上對應於壓電致動元件133之外框1332之形態。於一些實施例中，絕緣片134a、134b係由絕緣材質所構成，例如但不限於塑膠，俾提供絕緣功能。於另一些實施例中，導電片135可由導電材質所構成，例如但不限於金屬材質，以提供電導通功能。於本實施例中，導電片135上亦可設置一導電接腳135a，以實現電導通功能。

於本實施例中，如第5圖所示，流體致動器13係依序由進氣板131、共振片132、壓電致動元件133、絕緣片134a、導電片135及另一絕緣片134b等堆疊而成，且於共振片132與壓電致動元件133之間係具有一間隙h，於本實施例中，係於共振片132及壓電致動元件133之外框1332周緣之間的間隙h中填入一填充材質，例如但不限於導電膠，以使共振片132與壓電致動元件133之懸浮板1331之凸部1331a之間可維持該間隙h之深度，進而可導引氣流更迅速地流動，且因懸浮板1331之凸部1331a與共振片132保持適當距離使彼此接觸干涉減少，促使噪音產生可被降低。於另一些實施例中，亦可藉由加高壓電致動元件133之外框1332之高度，以使其與共振片132組裝時增加一間隙，但不以此為限。

請參閱第3A圖及第3B圖、第5圖所示，於本實施例中，當進氣板131、共振片132與壓電致動元件133依序對應組裝後，於共振片132具有一可動部132a及一固定部132b，可動部132a處可與其上的進氣板131共同形成一匯流氣體的腔室，且在共振片132與壓電致動元件133之間更形成一第一腔室130，用以暫存氣體，且第一腔室130係透過共振片132之中空孔洞132c而與進氣板131之中心凹部131c處的腔室相連通，且第一腔室130之兩側則由壓電致動元件133之支架1333之間的空隙1335而與流體通道相連通。

請參閱第3A圖、第3B圖、第5圖、第6A圖至第6E圖，本案之流體致動器13之作動流程簡述如下。當流體致動器13進行作動時，壓電致動元件133受電壓致動而以支架1333為支點，進行垂直方向之往復式振動。如第6A圖所示，當壓電致動元件133受電壓致動而向下振動時，由於共振片132係為輕、薄之片狀結構，是以當壓電致動元件133振動時，共振片132亦會隨之共振而進行垂直之往復式振動，即為共振片132對應中心凹部131c的部分亦會隨之彎曲振動形變，即該對應中心凹部131c的部分係為共振片132之可動部132a，是以當壓電致動元件133向上彎曲振動時，此時共振片132對應中心凹部131c的可動部132a會因氣體的帶入及推壓以及壓電致動元件133振動之帶動，而隨著壓電致動元件133向上彎曲振動形變，則氣體由進氣板131上的至少一進氣孔131a進入，並透過至少一匯流排孔131b以匯集到中央的中心凹部131c處，再經由共振片132上與中心凹部131c對應設置的中空孔洞132c向上流入至第一腔室130中。其後，由於受壓電致動元件133振動之帶動，共振片132亦會隨之共振而進行垂直之往復式振動，如第6B圖所示，此時共振片132之可動部132a亦隨之向上振動，並貼附抵觸於壓電致動元件133之懸浮板1331之凸部1331a上，使懸浮板1331之凸部1331a以外的區域與共振片132兩側之固定部132b之間的匯流腔室的間距不會變小，並藉由此共振片132之形變，以壓縮第一腔室130之體積，並關閉第一腔室130中間流通空間，促使其內的氣體推擠向兩側流動，進而經過壓電致動元件133之支架1333之間的空隙1335而向上穿越流動。之後，如第6C圖所示，共振片132之可動部132a向下彎曲振動形變，而回復至初始位置，且壓電致動元件133受電壓驅動以向下振動，如此同樣擠壓第一腔室130之體積，惟此時由於壓電致動元件133係向下移動，因而使得第一腔室130內的氣體會朝兩側流動，而氣體持續地自進氣板131上的至少一進氣孔131a進入，再流入中心凹部131c所形成之腔室中。之後，如第6D圖所示，該共振片132受壓電致動元件133向下移動的振動而共振向下，此時共振片132之可動部132a亦隨之向下振動，進而減緩氣體持續地自進氣板131上的至少一進氣孔131a進入，再流入中心凹部131c所形成之腔室中。最後，如第6E圖所示，共振片132之可動部132a亦回復至初始位置，由此實施態樣可知，當共振片132進行垂直之往復式振動時，係可由其與壓電致動元件133之間的間隙h以增加其垂直位移的最大距離，換句話說，於該兩結構之間設置間隙h可使共振片132於共振時可產生更大幅度的上下位移。是以，在經此流體致動器13之流道設計中產生壓力梯度，使氣體高速流動，並透過流道進出方向之阻抗差異，將氣體由吸入端傳輸至排出端，以完成氣體輸送作業，即使在排出端有氣壓之狀態下，仍有能力持續將氣體推入流體通道，並可達到靜音之效果，如此重覆第6A至6E圖之流體致動器13作動，即可使流體致動器13產生一由外向內的氣體傳輸。

承上所述，本案之氣體清淨裝置透過致動器受驅動而致動產生氣體流動，將外界之氣體由入口通孔導入，並從出口通孔排出，形成殼體內一內部氣流；而氣體清淨單元利用以石墨烯製成之過濾元件，對該內部氣流進行過濾，使本案之氣體清淨裝置提升空氣清淨之功效，且具備微型化之體積而便於使用者隨身攜帶，可滿足使用者隨時隨地改善周邊空氣品質之需求，極具產業利用價值。

本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

100‧‧‧氣體清淨裝置

101‧‧‧殼體

1011‧‧‧入口通孔

1012‧‧‧出口通孔

200‧‧‧雲端裝置

210‧‧‧空氣品質監測資料庫

300‧‧‧外部氣體清淨裝置

1‧‧‧致動傳感模組

11‧‧‧微處理器

12‧‧‧傳感器

13‧‧‧致動器

14‧‧‧傳輸模組

141‧‧‧定位模組

2‧‧‧氣體清淨單元

130‧‧‧第一腔室

131‧‧‧進氣板

131a‧‧‧進氣孔

131b‧‧‧匯流排孔

131c‧‧‧中心凹部

132‧‧‧共振片

132a‧‧‧可動部

132b‧‧‧固定部

132c‧‧‧中空孔洞

133‧‧‧壓電致動元件

1331‧‧‧懸浮板

1331a‧‧‧凸部

1331b‧‧‧第二表面

1331c‧‧‧第一表面

1332‧‧‧外框

1332a‧‧‧第二表面

1332b‧‧‧第一表面

1332c‧‧‧導電接腳

1333‧‧‧支架

1333a‧‧‧第二表面

1333b‧‧‧第一表面

1334‧‧‧壓電片

1335‧‧‧空隙

134a、134b‧‧‧絕緣片

135‧‧‧導電片

135a‧‧‧導電接腳

S1‧‧‧操控信號

S2‧‧‧雲端操控信號

h‧‧‧間隙

第1圖，其為本案之一較佳實施例之氣體清淨裝置之結構示意圖。第2圖，其為本案之一較佳實施例之致動傳感模組之功能方塊圖。第3A及3B圖，其分別為本案之致動傳感模組之致動器於不同視角之分解結構示意圖。第4圖，其為第3A及3B圖所示之致動器之剖面結構示意圖。第5圖，其為本案之致動器之剖面結構示意圖。第6A至6E圖，其為本案之致動器之作動之流程結構圖。

Claims

一種氣體清淨裝置，包含：一殼體，具有連通外界之一入口通孔與一出口通孔，以使外界之一氣體流通至該殼體之內部；一氣體清淨單元，設置於該殼體之內部，具有以石墨烯材所製成之一過濾元件，供以清淨該氣體；以及一致動傳感模組，包含：至少一致動器，驅動外界之該氣體自該入口通孔流入該殼體之內部，並自該出口通孔排出，形成一內部氣流，以供該氣體清淨單元透過該過濾元件清淨該氣體；以及至少一傳感器，鄰近該致動器設置，以感測該氣體並產生至少一氣體偵測值。
如申請專利範圍第1項所述之氣體清淨裝置，其中該致動傳感模組更包含一微處理器，該微處理器電性連接該致動器、該傳感器以及該氣體清淨單元，該微處理器由該傳感器接收該氣體偵測值，將該氣體偵測值與一預設標準值比對，以運算產生一氣體偵測結果，並根據該氣體偵測結果發送一控制信號至該氣體清淨單元，藉以操控該氣體清淨單元進行開啟及關閉其中之一作動。
如申請專利範圍第2項所述之氣體清淨裝置，其中該微處理器將該氣體偵測值與該預設標準值比對，運算產生一數據比對值，並根據該數據比對值發送該控制信號至該氣體清淨單元，藉以操控該氣體清淨單元進行調整清淨運作強弱度之作動。
如申請專利範圍第2項所述之氣體清淨裝置，其中該致動傳感模組更包含一傳輸模組，該傳輸模組電性連接該微處理器，該微處理器將該氣體偵測結果傳送至該傳輸模組，該傳輸模組透過通信傳輸將該氣體偵測結果傳送至一雲端裝置，使該雲端裝置據以操控至少一外部氣體清淨裝置進行開啟、關閉及調整清淨強弱度之其中之一作動。
如申請專利範圍第4項所述之氣體清淨裝置，其中該傳輸模組為有線傳輸模組及無線傳輸模組中之一者。
如申請專利範圍第4項所述之氣體清淨裝置，其中該傳輸模組包含一定位模組，該定位模組產生一定位點資訊，該傳輸模組將該氣體偵測結果與該定位點資訊，透過通信傳輸傳送至一雲端裝置，構成一空氣品質監測資料庫。
如申請專利範圍第1項所述之氣體清淨裝置，其中該氣體偵測值係偵測一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、懸浮微粒、細懸浮微粒、氧氣及臭氧之至少其中之一或其組合之數值。
如申請專利範圍第1項所述之氣體清淨裝置，其中該氣體偵測值係偵測一揮發性有機氣體之數值。
如申請專利範圍第8項所述之氣體清淨裝置，其中該揮發性有機氣體為烯類、醇類、酮類、苯環類、鹵烷類及含氮有機化合物中之至少其中之一。
如申請專利範圍第1項所述之氣體清淨裝置，其中該氣體偵測值係偵測一無機氣體之數值。
如申請專利範圍第1項所述之氣體清淨裝置，其中該氣體偵測值係偵測一生物標記之數值。
如申請專利範圍第1項所述之氣體清淨裝置，其中該氣體偵測值係偵測病毒、細菌及微生物之至少其中之一之數值。
如申請專利範圍第1項所述之氣體清淨裝置，其中該傳感器包含一氧氣傳感器、一一氧化碳傳感器及一二氧化碳傳感器之至少其中之一或其任意組合而成之群組。
如申請專利範圍第1項所述之氣體清淨裝置，其中該傳感器包含一溫度傳感器、一液體傳感器、及一濕度傳感器至少之其中之一或其任意組合而成之群組。
如申請專利範圍第1項所述之氣體清淨裝置，其中該傳感器包含一臭氧傳感器。
如申請專利範圍第1項所述之氣體清淨裝置，其中該傳感器包含一微粒傳感器。
如申請專利範圍第1項所述之氣體清淨裝置，其中該傳感器包含一揮發性有機物傳感器。
如申請專利範圍第1項所述之氣體清淨裝置，其中該傳感器包含一光傳感器。
如申請專利範圍第1項所述之氣體清淨裝置，其中該傳感器包含一石墨烯傳感器。
如申請專利範圍第1項所述之氣體清淨裝置，其中該致動器包含一電動致動器、一磁力致動器、一熱動致動器、一壓電致動器、及一流體致動器之至少其中之一或其任意組合而成之群組。
如申請專利範圍第20項所述之氣體清淨裝置，其中該流體致動器為一微機電系統泵浦。
如申請專利範圍第20項所述之氣體清淨裝置，其中該流體致動器為一壓電致動泵浦。
如申請專利範圍第22項所述之氣體清淨裝置，其中該壓電致動泵浦包含：一進氣板，具有至少一進氣孔、至少一匯流排孔及構成一匯流腔室之一中心凹部，其中該至少一進氣孔供導入氣流，該匯流排孔對應該進氣孔，且引導該進氣孔之氣流匯流至該中心凹部所構成之該匯流腔室；一共振片，具有一中空孔對應於該匯流腔室，且該中空孔之周圍為一可動部；以及一壓電致動元件，與該共振片相對應設置；其中，該共振片與該壓電致動元件之間具有一間隙形成一第一腔室，以使該壓電致動元件受驅動時，使氣流由該進氣板之該至少一進氣孔導入，經該至少一匯流排孔匯集至該中心凹部，再流經該共振片之該中空孔，以進入該第一腔室內，由該壓電致動元件與該共振片之可動部產生共振傳輸氣流。
如申請專利範圍第23項所述之氣體清淨裝置，其中該壓電致動元件包含：一懸浮板，具有一第一表面及一第二表面，且可彎曲振動；一外框，環繞設置於該懸浮板之外側；至少一支架，連接於該懸浮板與該外框之間，以提供彈性支撐；以及一壓電片，具有一邊長，該邊長係小於或等於該懸浮板之一邊長，且該壓電片係貼附於該懸浮板之一第一表面上，用以施加電壓以驅動該懸浮板彎曲振動。
如申請專利範圍第24項所述之氣體清淨裝置，其中該懸浮板為一正方形懸浮板，並具有一凸部。
如申請專利範圍第23項所述之氣體清淨裝置，其中該壓電致動泵浦包括：一導電片、一第一絕緣片以及一第二絕緣片，其中該進氣板、該共振片、該壓電致動元件、該第一絕緣片、該導電片及該第二絕緣片係依序堆疊設置。