TWI646321B - Air pollution test system - Google Patents

Abstract

一種空汙測試系統，係包含有一環境箱、至少一個內部具有第一空氣品質偵測器之呼吸箱、至少一個設置於該環境箱內部的第二空氣品質偵測器、一污染源、一空氣箱、一汙染氣體輸入設備及一過濾品質判斷設備，其中與該呼吸箱連接之氣體抽送設備運作時，該汙染氣體能夠輸入至該環境箱內，而該環境箱內的汙染氣體能夠穿過該空汙過濾物件被吸入該呼吸箱內部時，該過濾品質判斷設備可接收並進行比較該第一空氣品質偵測器與該第二空氣品質偵測器所偵測的各項空氣品質指標數據差異，並以此差異進行判斷該空汙過濾物件對於空氣中各種污染物之過濾效果與品質。

Description

空汙測試系統

本發明是有關一種空汙測試系統，特別是一種能夠用以測試空汙過濾物件之過濾效果及品質的空汙測試系統。

目前隨著環境空氣污染嚴重，空氣中的懸浮微粒、砂塵、塵埃或車輛排放廢氣的汙染濃度，經由人體口鼻吸入肺部，長期累積造成器官、細胞或黏膜損害，產生慢性病變疾病，實對人體健康影響甚鉅。

而懸浮粒子（Particulate matter, PM）係指懸浮在空氣中的固體顆粒或液滴，是空氣污染主要的來源之一，也就是俗稱的霧霾。其中直徑小於或等於2.5微米（Micrometere, µm）的懸浮粒子稱為細懸浮粒子（PM 2.5），細懸浮粒子可在大氣中長時間停留，並可隨呼吸進入體內，積聚在氣管或肺部，造成支氣管炎、肺炎或心臟病及其他重大疾病等。

因此為了降低懸浮粒子對身體健康造成危害，口罩的需求亦日漸提升，因此市面漸漸有宣稱可防堵PM 2.5之口罩的產品販賣，但對於這一類防PM 2.5口罩由於設計及不同口罩材料的使用，故對於空氣中之細懸浮粒子的防堵阻擋能力差異可能很大。

因此為了能夠測試各式口罩或相關材料對於空氣中的PM 2.5的過濾效果與品質，若能夠設計出一測試設施，用以使環境中的汙染氣體能夠穿過這一類防PM 2.5口罩或其他各種濾材或材料，並以此測量穿過跟未穿過該PM 2.5口罩之包含細懸浮微粒指標及其他空氣品質指標之數據差異，並根據相關數據進行判斷這一類PM 2.5口罩或濾材或其他材料之過濾效果與品質，應為一最佳解決方案。

本發明空汙測試系統，係包含一環境箱，係至少包含至少一個呼吸箱，係設置於該環境箱內部，而每一個呼吸箱係連接有至少一個氣體抽送設備，且每一個呼吸箱係具有至少一個朝向該環境箱的測試開口，其中該測試開口上能夠置放至少一個空汙過濾物件，另外每一個呼吸箱內係設置有至少一個第一空氣品質偵測器，其中該第一空氣品質偵測器用以偵測該呼吸箱內部的空氣品質指標數據；至少一個第二空氣品質偵測器，係設置於該環境箱內部，該第二空氣品質偵測器用以偵測該環境箱內部的空氣品質指標數據；一污染源，係用以製造或/及儲放含高濃度細懸浮微粒之有害氣體；一空氣箱，係用以儲放一般空氣氣體；一汙染氣體箱，係與該污染源、該空氣箱及該環境箱相連接，而該污染源所產生之有害氣體與一般空氣氣體能夠進入該汙染氣體箱中混合為一汙染氣體，而該汙染氣體能夠再輸入至該環境箱內；一過濾品質判斷設備，係與該第一空氣品質偵測器及該第二空氣品質偵測器進行連接，其中能夠透過該氣體抽送設備之運作，將該汙染氣體箱內的汙染氣體輸入至該環境箱內、並通過該空汙過濾物件進入該呼吸箱內部，其中該過濾品質判斷設備用以接收並進行比較該第一空氣品質偵測器與該第二空氣品質偵測器所偵測的空氣品質指標數據差異，並以此差異進行判斷該空汙過濾物件之過濾效果及品質。

更具體的說，所述污染源與該汙染氣體箱之間具有一含高濃度細懸浮微粒之有害氣體輸入管，該污染源內的有害氣體能夠透過該含高濃度細懸浮微粒之有害氣體輸入管輸入至該汙染氣體箱中。

更具體的說，所述含高濃度細懸浮微粒之有害氣體輸入管上係具有一控制裝置，而該控制裝置係用以控制該有害氣體的輸出量。

更具體的說，所述空氣箱與該汙染氣體箱之間具有一空氣氣體輸入管，該空氣箱內的一般空氣氣體能夠透過該空氣氣體輸入管輸入至該汙染氣體箱中。

更具體的說，所述汙染氣體箱與該環境箱之間具有一汙染氣體輸送管，用以將汙染氣體輸入至該環境箱內。

更具體的說，所述汙染氣體箱內更具有至少一個第三空氣品質偵測器，該第三空氣品質偵測器用以偵測該汙染氣體箱內部的空氣品質指標數據。

更具體的說，所述環境箱係具有至少一個空氣流通裝置，該空氣流通裝置用以能夠使該汙染氣體能夠均勻分佈於該環境箱內部。

更具體的說，所述呼吸箱內更具有一與該過濾品質判斷設備進行連接的氣流偵測器，該氣流偵測器用以測試該汙染氣體通過該空汙過濾物件進入該呼吸箱內部的氣流量，而該過濾品質判斷設備能夠藉由該氣流量進行判斷出該空汙過濾物件的透氣品質。

更具體的說，所述空汙過濾物件係能夠為口罩、濾網或是濾材或具有過濾PM2.5效果之布料或合成纖維。

更具體的說，所述空氣品質指標數據係為細懸浮微粒、甲醛、揮發性有機物（volatile organic compound）及二氧化碳之數據。

有關於本發明其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱第1~3圖，為本發明空汙測試系統之整體架構示意圖、呼吸箱之架構示意圖及立體整體架構示意圖，由圖中可知，該空汙測試系統係包含一環境箱1、一污染源3、一空氣箱4、一汙染氣體箱5及一過濾品質判斷設備6，其中該環境箱1內係包含至少一個呼吸箱11、至少一個第二空氣品質偵測器12及一空氣流通裝置13；

其中該呼吸箱11係設置於該環境箱1內部，而每一個呼吸箱11係連接有至少一個氣體抽送設備2，且每一個呼吸箱11係具有至少一個朝向該環境箱1的測試開口111，其中該測試開口111上能夠置放至少一個空汙過濾物件14，另外每一個呼吸箱11設置有至少一個第一空氣品質偵測器112，其中該第一空氣品質偵測器112用以偵測該呼吸箱11內部的空氣品質指標數據（例如細懸浮微粒、甲醛、揮發性有機物（volatile organic compound）及二氧化碳之數據）；

而該第二空氣品質偵測器12係設置於該環境箱1內部，該第二空氣品質偵測器12用以偵測該環境箱1內部的空氣品質指標數據（例如細懸浮微粒、甲醛、揮發性有機物（volatile organic compound）及二氧化碳之數據）；且該空氣流通裝置13用以能夠使氣體能夠均勻分佈於該環境箱1內部。

其中該污染源3用以製造或儲放有害氣體，而該空氣箱4用以儲放一般空氣氣體，如第4A圖所示，該污染源3及空氣箱4能夠分別透過該含高濃度細懸浮微粒之有害氣體輸入管31及該空氣氣體輸入管41將含高濃度細懸浮微粒之有害氣體311與一般空氣氣體411輸入該汙染氣體箱中混合為一汙染氣體50，而該汙染氣體50能夠再透過一汙染氣體輸送管52輸入至該環境箱1內，另外該含高濃度細懸浮微粒之有害氣體輸入管31上係具有一控制裝置32，而該控制裝置32係用以控制該有害氣體的輸出量。

因此當該氣體抽送設備2啟動時，如第4B圖所示，將能夠吸取使汙染氣體50進入該環境箱1內的呼吸箱11，由於一空汙過濾物件14（例如口罩、濾網或是濾材或具有過濾PM2.5效果之布料或合成纖維）係覆蓋於該測試開口111上，故該汙染氣體50會先通過該空汙過濾物件14再進入該呼吸箱11內部，但由於汙染氣體50受到該空汙過濾物件14的過濾，因此該環境箱1內第二空氣品質偵測器12所偵測之細懸浮微粒指標與該呼吸箱11內的第一空氣品質偵測器112所偵測之空氣品質指標數據應有所不同；

故該過濾品質判斷設備6則能夠接收並進行比較該第一空氣品質偵測器112與該第二空氣品質偵測器12所偵測的細懸浮微粒指標差異，並以此差異進行判斷該空汙過濾物件14之過濾品質。

另外，為了使環境箱1內部的汙染氣體50能夠均勻分佈，故能夠透過該空氣流通裝置13之運作，使該汙染氣體50能夠均勻分佈於該環境箱1內部。

另外，為了控制該汙染氣體50之成分比例，能夠透過一控制裝置32進行控制該有害氣體311的輸出量，除此之外，該汙染氣體箱5內更具有至少一個第三空氣品質偵測器51，該第三空氣品質偵測器51用以偵測該汙染氣體箱5內部的空氣品質指標數據（例如細懸浮微粒、甲醛、揮發性有機物（volatile organic compound）及二氧化碳之數據），故透過兩者配合，將能夠控制輸入該環境箱1內部之汙染氣體50的空氣品質指標數據。

另外，如第5圖所示，該呼吸箱11內更具有一與該過濾品質判斷設備6進行連接的氣流偵測器113，該氣流偵測器113用以測試該汙染氣體50通過該空汙過濾物件14進入該呼吸箱11內部的氣流量，而該過濾品質判斷設備6能夠藉由該氣流量偵測出該空汙過濾物件14的透氣品質。

本發明所提供之空汙測試系統，與其他習用技術相互比較時，其優點如下： (1) 本發明能夠透過一測試設施，用以使環境中的汙染氣體能夠穿過一空汙過濾物件，並藉此來測量穿過跟未穿過該空汙過濾物件之細懸浮微粒指標差異，之後再以此差異進行判斷該空汙過濾物件之過濾品質。 (2) 本發明能夠讓各種形式的空汙過濾物件結合進行測試其過濾品質，並能夠藉由控制不同濃度或成分的汙染氣體，來進行測試不同的空汙過濾物件所擅長過濾的汙染成分。 (3) 本發明能夠製造出一個不同之真實空氣污染狀態，而且是可以調整不同嚴重程度之真實空氣污染狀態之測試環境，這是目前其他習用技術或設備所沒有的。 (4) 本發明能於測試過濾空氣物件之過濾效果的同時，進行該物的透氣品質測試。

本發明已透過上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此一技術領域具有通常知識者，在瞭解本發明前述的技術特徵及實施例，並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，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。

1‧‧‧環境箱

11‧‧‧呼吸箱

111‧‧‧測試開口

112‧‧‧第一空氣品質偵測器

113‧‧‧氣流偵測器

12‧‧‧第二空氣品質偵測器

13‧‧‧空氣流通裝置

14‧‧‧空汙過濾物件

2‧‧‧氣體抽送設備

3‧‧‧污染源

31‧‧‧含高濃度細懸浮微粒之有害氣體輸入管

311‧‧‧有害氣體

32‧‧‧控制裝置

4‧‧‧空氣箱

41‧‧‧空氣氣體輸入管

411‧‧‧一般空氣氣體

5‧‧‧汙染氣體箱

50‧‧‧汙染氣體

51‧‧‧第三空氣品質偵測器

52‧‧‧汙染氣體輸送管

6‧‧‧過濾品質判斷設備

[第1圖]係本發明空汙測試系統之整體架構示意圖。 [第2圖]係本發明空汙測試系統之呼吸箱之架構示意圖。 [第3圖]係本發明空汙測試系統之立體整體架構示意圖。 [第4A圖]係本發明空汙測試系統之空汙偵測實施示意圖。 [第4B圖]係本發明空汙測試系統之呼吸箱氣體流動實施示意圖。 [第5圖]係本發明空汙測試系統之呼吸箱之另一架構示意圖。

Claims (9)

1. 一種空汙測試系統，係包含：一環境箱，係至少包含：至少一個呼吸箱，係設置於該環境箱內部，而每一個呼吸箱係連接有至少一個氣體抽送設備，且每一個呼吸箱係具有至少一個朝向該環境箱的測試開口，其中該測試開口上能夠置放至少一個空汙過濾物件，另外每一個呼吸箱內係設置有至少一個第一空氣品質偵測器，其中該第一空氣品質偵測器用以偵測該呼吸箱內部的空氣品質指標數據；至少一個第二空氣品質偵測器，係設置於該環境箱內部，該第二空氣品質偵測器用以偵測該環境箱內部的空氣品質指標數據；至少一個空氣流通裝置，係設置於該環境箱內部，該空氣流通裝置用以能夠使該汙染氣體能夠均勻分佈於該環境箱內部；一污染源，係用以製造或/及儲放含高濃度細懸浮微粒之有害氣體；一空氣箱，係用以儲放一般空氣氣體；一汙染氣體箱，係與該污染源、該空氣箱及該環境箱相連接，而該污染源所產生之有害氣體與一般空氣氣體能夠進入該汙染氣體箱中混合為一汙染氣體，而該汙染氣體能夠再輸入至該環境箱內；一過濾品質判斷設備，係與該第一空氣品質偵測器及該第二空氣品質偵測器進行連接，其中能夠透過該氣體抽送設備之運作，將該汙染氣體箱內的汙染氣體輸入至該環境箱內、並通過該空汙過濾物件進入該呼吸箱內部，其中該過濾品質判斷設備用以接收並進行比較該第一空氣品質偵測器與該第二空氣品質偵測器所偵測的空氣品質指標數據差異，並以此差異進行判斷該空汙過濾物件之過濾品 質。
2. 如請求項1所述之空汙測試系統，其中該污染源與該汙染氣體箱之間具有一含高濃度細懸浮微粒之有害氣體輸入管，該污染源內的有害氣體能夠透過該含高濃度細懸浮微粒之有害氣體輸入管輸入至該汙染氣體箱中。
3. 如請求項2所述之空汙測試系統，其中該含高濃度細懸浮微粒之有害氣體輸入管上係具有一控制裝置，而該控制裝置係用以控制該有害氣體的輸出量。
4. 如請求項1所述之空汙測試系統，其中該空氣箱與該汙染氣體箱之間具有一空氣氣體輸入管，該空氣箱內的一般空氣氣體能夠透過該空氣氣體輸入管輸入至該汙染氣體箱中。
5. 如請求項1所述之空汙測試系統，其中該汙染氣體箱與該環境箱之間具有一汙染氣體輸送管，用以將汙染氣體輸入至該環境箱內。
6. 如請求項1所述之空汙測試系統，其中該汙染氣體箱內更具有至少一個第三空氣品質偵測器，該第三空氣品質偵測器用以偵測該汙染氣體箱內部的空氣品質指標數據。
7. 如請求項1所述之空汙測試系統，其中該呼吸箱內更具有一與該過濾品質判斷設備進行連接的氣流偵測器，該氣流偵測器用以測試該汙染氣體通過該空汙過濾物件進入該呼吸箱內部的氣流量，而該過濾品質判斷設備能夠藉由該氣流量判斷出該空汙過濾物件的透氣品質。
8. 如請求項1所述之空汙測試系統，其中該空汙過濾物件係能夠為口罩、濾網或是濾材或具有過濾PM2.5效果之布料或合成纖維。
9. 如請求項1所述之空汙測試系統，其中該空氣品質指標數據係為細懸浮微粒、甲醛、揮發性有機物及二氧化碳之數據。