TWI648076B - 穿戴式之空氣清淨裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種空氣輸出部件之通氣孔不與口罩直接結合的穿戴式之空氣清淨裝置，其包含：一可固定彎曲型狀之管體、一穿戴式管體支撑座、一通氣軟管，及一空氣抽氣清淨單元；該管體係架設於該穿戴式管體支撑座，該管體一端與通氣軟管相接，而通氣軟管另一端則與空氣抽氣清淨單元相接；該管體另一端設有空氣之輸出部件，該輸出部件具有一止檔部及至少一通氣孔；該空氣止檔部在於避免經管體出來的空氣直接衝擊鼻孔與臉部；該穿戴式管體支撑座可掛設於頸部或頭部，亦可夾持或黏貼的方式固定在衣物或配件（含各式帽子、安全帽）；藉之，本發明於穿戴使用時，外界空氣經由空氣抽氣清淨單元進行過濾、提高流量及增壓後，將依序經由通氣軟管、管體及輸出部件，該管體輸出部件將朝向使用者之鼻部，以提供過濾淨化後之空氣，並藉由其正壓流動之空氣而排擠外界未經過濾的空氣；由於本發明可不與使用者鼻部皮膚接觸，其可提升使用者於穿戴時之舒適性；再者，本發明係可單獨使用，亦可配合本發明之另一護罩，或配合一般市面現有之口罩使用，以更進一步增進呼吸時之防護功效果並使之具隱密性及美觀性。

Description

穿戴式之空氣清淨裝置

本發明係提供一種穿戴式之空氣清淨裝置，尤指一種空氣輸出部件之通氣孔不與口罩直接結合，並藉由可固定彎曲型狀之管體、穿戴式管體支撑座、通氣軟管及空氣抽氣清淨單元之設置，以於穿戴使用時，將外界空氣經由空氣抽氣清淨單元進行過濾、提高流量及增壓後， 將依序經由通氣軟管、管體及輸出部件，該管體輸出部件將朝向使用者之鼻部，以提供過濾淨化後之空氣，並藉由其正壓流動之空氣而排除擠外界未經過濾的空氣；由於輸出部件不與使用者鼻部皮膚接觸，其可提升使用者於穿戴時之舒適性；再者，本發明係可單獨使用、可配合設置本發明之護罩，或配合使用一般市面現有之口罩使用，以更進一步增進呼吸時之防護功效果並使之具隱密性及美觀性；本發明除可防範PM 2.5懸浮微粒的侵襲外，亦可適用於機車騎士、噴灑農藥之農夫、廚房作業之家庭主婦或廚師，及空氣不良或含異味之工作場所等領域者。

按，隨愈來愈多國家進入工業化發展，全球空氣污染愈趨嚴重，最新全球空氣品質報告顯示，世界近9成土地面積之民眾長期壟罩在細懸浮微粒（PM2.5）等污染因子之下，且有約420萬人死於此因，顯見之空氣污染問題，嚴重影響人們之生活與健康。

其中，懸浮顆粒或稱顆粒物（particulate matter (PM)）、大氣顆粒物（Atmospheric particulate matter）、顆粒（particulates），泛指懸浮在空氣中的固體顆粒或液滴，顆粒微小甚至肉眼難以辨識但仍有尺度的差異；於環境科學中，人類活動造成的過量顆粒散布與懸浮為空氣污染的主要指標之一，但可能造成生物體不適或影響生態及能量圈循環範圍涵蓋尺度廣泛，從水霧、塵埃、花粉、皮屑、過敏源、霾；人為排放廢氣、灑布農藥、肥料、以及廢棄物如畜牧的糞便遇風揚塵等，一直到前驅物在大氣環境中經過一連串極其複雜的化學變化與光化反應後形成硫酸鹽、硝酸鹽及銨鹽；其中，空氣動力學直徑（以下簡稱直徑）小於或等於10微米（µm）的顆粒物稱為可吸入顆粒物（PM10）；直徑小於或等於2.5微米的顆粒物稱為細顆粒物（PM2.5），例如室內的二手菸霧；顆粒物能夠在大氣中停留很長時間，並可隨呼吸進入體內，積聚在氣管或肺中，影響身體健康。

為能防止前述空氣中之懸浮顆粒，或可能存有之飛沫、病菌遭使用者吸入口鼻，故現今多數人出門在外，尤其於騎乘機車或自行車時、位於人數密集之公共場合，或位於霾害嚴重之地區時，皆習慣配戴口罩，以避免吸入危害人體之物質，並可有效降低減低疾病傳染之概率。

惟此，配戴口罩所能過濾空氣中有害物質之能力極為有限，且由於PM 2.5懸浮微粒的粒徑極小，因此一般平常配戴的口罩無法加以過濾，而須緻密度高、氣隙小於2.5微米的特殊口罩才得以過濾，更遑論口罩於配戴時並無法確實完全遮蔽口鼻，故外界之空氣仍有不經口罩而直接由口罩與面部之縫隙入侵使用者口鼻之疑慮；再者，口罩之過濾防護能力與其呼吸阻抗成反比，因此，防護能力較高之口罩，其將增加使用者呼吸時之困難度，故並不適宜長時間配戴，反之，易於呼吸之口罩，其過濾程度較低，故無法確實達致防護之功效；

此外，因口罩於穿戴時將導致與使用者之面部貼合，而現代人較注重於門面、禮儀及健康，故於面部常擦有化妝品或保養品，若同時配戴口罩，則將導致化妝品或保養品沾染於口罩內襯，使化妝品或保養品脫妝，進而影響使用者之妝容，除此，亦有多數使用者因口罩與皮膚之接觸而產生不習慣或不適之情形。

為能兼顧良好之過濾防護效果，以及提升使用者呼吸之舒適度，故習知提供電動送風的淨氣式系統商品以及專利，其主要有下列的型式：

1.採用一配戴的特殊口罩，及一能過濾PM 2.5懸浮微粒的供氣風扇組件以提供乾淨的空氣。該口罩上需接上軟管，以便與供氣風扇組件相接，該供氣風扇組件放置的位置各異。

2.採用一配戴的特殊口罩，及一能過濾PM 2.5懸浮微粒的供氣風扇組件，該能過濾PM 2.5懸浮微粒的供氣風扇組件則直接裝置在口罩上。

3.在配戴的特殊口罩上增設單向閥。

4.無口罩的負離子型式與正向吹氣型式。

惟其具有如下所述之缺失：

1.所採用之口罩為特殊結構的口罩，更換不易與必須付出的價格相對的高。

2.需接上軟管以便與供氣風扇組件相接的口罩，須承擔整條軟管的重量；配戴時，口罩套在面部上的力量須較大，配戴不舒適，且導致化妝品或保養品沾染於口罩內襯，使化妝品或保養品脫妝。

3.供氣風扇組件則直接裝置在口罩上者，一方面除了因風扇離耳朵太近，噪音令人難耐外，供氣風扇組件的重量亦令配戴時，口罩套在面部上的力量須較大，亦將影響於配戴時之美觀性。

4.口罩配戴時亦須確實完全遮蔽口鼻，以防外界之空氣不經口罩之過濾，而直接由口罩與面部之縫隙渗入。

5.供氣風扇組件於供氣入口罩時，並無空氣止檔部，其空氣將直接衝擊使用者之鼻孔與臉部皮膚，其將影響使用者之呼吸與舒適性。

6.將供氣風扇組件設置於帽體，將使帽體整體重量過重，且因風扇設置於帽體，因風扇離耳朵太近，噪音令人難耐外。

7.無口罩的負離子型式或正向吹氣型式，均不適用於有氣流的户外。

8.配戴不舒適及不美觀。

有鑑於此，吾等發明人乃潛心進一步研究攜帶式之空氣清淨裝置，並著手進行研發及改良，期以一較佳設作以解決上述問題，且在經過不斷試驗及修改後而有本發明之問世。

爰是，本發明之目的係為解決前述問題，為達致以上目的，吾等發明人提供一種穿戴式之空氣清淨裝置，其包含：一可固定彎曲型狀之管體、一穿戴式管體支撑座、一通氣軟管及一空氣抽氣清淨單元；其中，該管體係設置於該穿戴式管體支撑座，且該管體一端接設於該通氣軟管，另端設置有一輸出部件；該管體於該輸出部件一端具有一管口，該輸出部件係遮罩於該管口處，該輸出部件具有一止檔部及至少一通氣孔，且該輸出部件係形成有一對流空間；該止檔部係對應位於該管口之軸向位置；該通氣軟管於相對該管體一端係連接於該空氣抽氣清淨單元；該空氣抽氣清淨單元，係於抽氣過濾並增壓後，正壓供氣於該通氣軟管，並經該管體輸送至該輸出部件，並透過所述通氣孔輸出者。

對於管體之定位，係可藉由一穿戴式管體支撑座係設於管體之側緣，穿戴式管體支撑座可設有一定位元件，且該穿戴式管體支撑座係藉由該定位元件係接設於該管體側緣，其中，穿戴式管體支撑座可為夾具或黏合元件，以夾持或黏合於使用者之穿戴本體，如：衣物、帽體（帽子或安全帽）或配件，舉例而言，穿戴本體可為C字型設置之撓性掛件，以掛設於使用者之頸部或頭部。

藉此，於使用時，該管體係可被調整至令輸出部件可對準於使用者之鼻部，因此該管體係透過物理方法設置或化學方法成型設置而具可撓性；而後即可開啟空氣抽氣清淨單元，使抽氣單元透過輸入端增壓進氣，外界空氣經輸入端之過濾元件過濾後，即經輸入端導入管體，並由輸出部件之通氣孔輸出，其中，輸出部件之止檔部係可防止抽氣單元所供之正壓氣流直接衝擊使用者之鼻部而設計，因此，止檔部之遮蔽面積係至少等於該管口之截面積，故當氣體由管口輸出後，將受止檔部遮擋，並於對流空間內轉而由通氣孔輸出，經輸出後之氣流將因其流動而可排擠使用者口鼻附近之外界空氣，令使用者幾乎僅能吸入由通氣孔輸出之淨化後之空氣，藉以令使用者無須配戴口罩，即可呼吸到淨化後之空氣，且使用者於穿戴本發明時，將完全不接觸使用者鼻部之皮膚，且過濾後之空氣亦不直接衝擊使用者之鼻部，因此可大幅提升於穿戴時之舒適性。

且於天候寒冷時，可藉由於該空氣抽氣清淨單元內更設有一加熱單元，以加熱氣流，以提供禦寒保暖之功效。

而電力之提供，係設置一供電單元，且該供電單元係電性連結於該加熱單元及該抽氣單元，其中，供電單元可為原電池或充電電池。

本發明之使用態樣至少包含下述三種，其一者，係如前述，直接藉由輸出部件所輸出空氣之流動，而阻卻外界空氣受使用者吸入；另一者，則係可於管體設有一護罩，且該護罩係環向罩設於該輸出部件，該護罩係可提供導流之功效，藉以將輸出部件輸出空氣之空氣確實導向至使用者鼻部周圍之方向，且其中，護罩仍可不與使用者之皮膚接觸；再一者，若使用者仍習慣使用其所需求之口罩，則同樣可將輸出部件伸入口罩與使用者鼻部之間，並可同如前述達致空氣淨化之功效，此外，因管體具可撓性，故將具有一定剛性，藉可將口罩撐開並遠離使用者之鼻部，可降低配戴口罩時之不適感，亦可防止口罩影響使用者之妝容。

本發明之應用領域，除防範PM 2.5懸浮微粒的侵襲外，亦可適用於機車騎士、噴灑農藥之農夫、廚房作業之家庭主婦或廚師，及空氣不良或含異味之工作場所等領域，顯見本創作確實具廣泛之適用性者。

關於吾等發明人之技術手段，茲舉數種較佳實施例配合圖式於下文進行詳細說明，俾供 鈞上深入了解並認同本發明。

請先參閱第1圖所示，其係本發明之第一實施例，本發明係一種穿戴式之空氣清淨裝置，其包含：

一可固定彎曲型狀之管體1、一穿戴式管體支撑座2、一通氣軟管3及一空氣抽氣清淨單元4；其中，

該管體1係設置於該穿戴式管體支撑座2，且該管體1一端接設於該通氣軟管3，另端設置有一輸出部件5；該管體1於該輸出部件5一端具有一管口11，該輸出部件5係遮罩於該管口11處，該輸出部件5具有一止檔部51及至少一通氣孔52，且該輸出部件5係形成有一對流空間53；該止檔部51係對應位於該管口11之軸向位置；

該通氣軟管3於相對該管體1一端係連接於該空氣抽氣清淨單元4，其中，通氣軟管3相較於管體1較不具剛性，故可任意活動彎折，以利於使用者活動式調整其位置；

該空氣抽氣清淨單元4，係於抽氣過濾並增流增壓後，正壓供氣於該通氣軟管3，並經該管體1輸送至該輸出部件5，並透過所述通氣孔52輸出；在一具體之實施例中，該空氣抽氣清淨單元4設有一輸入端41、一抽氣單元42及一輸出端43，該輸入端41設有至少一過濾元件44，而該輸出端43係組設於該管體1相對於該輸出部件5之一端。

藉此，於使用時，在一實施例中，空氣抽氣清淨單元4係可掛設於使用者之腰間，並如第2圖及第3圖所示，係啟動空氣抽氣清淨單元4，令抽氣單元42運轉，該抽氣單元42係抽氣以藉由該輸入端41進氣，經所述過濾元件44過濾後由輸出端43正壓依序供氣至該通氣軟管3及管體1，以透過該輸出部件5之所述通氣孔52輸出，並可將輸出部件5之止檔部51，係藉由調整管體1之方向而朝向使用者之鼻部，以透過由通氣孔52流出之氣流排擠使用者鼻部附近之外界空氣，進而令使用者幾乎僅能呼吸到由通氣孔52流出之經過濾淨化後之氣體，藉以達致淨化之功效。

且在另一實施例中，為防止於寒冷之天氣致使氣流較為冰冷，而令使用者受寒，故可於該空氣抽氣清淨單元4內設置一加熱單元45，藉以加熱經抽氣單元42所抽之空氣，使於天冷時，亦可提供保暖禦寒之功效。

且可知悉者，為進行電力之供給，故該空氣抽氣清淨單元4內一供電單元46，且該供電單元46係電性連結於該加熱單元45及該抽氣單元42，而為利於攜帶，故較佳者，該供電單元46可為原電池或充電電池。

為利於調整輸出部件5之方向，故在一具體之實施例中，該管體1係透過物理方法設置或化學方法成型設置而具可撓性者，較佳者，該管體1可為蛇管或萬向管，以利於使用者可將管體1任意彎折，使輸出部件5之止檔部51可確實朝向使用者之鼻部；而可知悉者，若管體1為具可撓性，則其亦將存有一定剛性，故亦可防止輕微之受力而致影響管體1之位置。

在一實施例中，如第3圖所示，為能令由管口11直接輸出之氣流可確實受止檔部51所遮擋，並於對流空間53回流後由通氣孔52輸出，且考量氣體輸出管口11時，將因其雷諾數之影響，其氣流將可能為層流（laminar）或紊流（turbulent），故該止檔部51之遮蔽面積係至少等於該管口11之截面積，較佳者，係大於管口11之截面積，方能確實遮擋由管口11直接輸出之氣流，以防止氣流直接衝擊使用者之鼻部而造成不適。

續請參閱第4圖所示，其係本發明之第二實施例，其係為更進一步利於使用者定位管體1，在一實施例中，該穿戴式管體支撑座2為夾具或黏合元件，該穿戴式管體支撑座2係定位於一穿戴本體6，且該穿戴本體6為衣物、帽體或配件，穿戴本體6於本實施例中係為一撓性掛件，且該該穿戴本體6係略呈C字型設置，藉此，在一實施例中，使用者係可如第5圖所示，將該該穿戴本體6佩戴於其頸部，在另一實施例中，亦可如第6圖所示，掛設於頭部，且皆係可藉由調整管體1之方向，令輸出部件5之止檔部51朝向使用者之鼻部位置。

在一較佳之實施例中，該穿戴式管體支撑座2更設有一定位元件21，且該穿戴式管體支撑座2係藉由該定位元件21係接設於該管體1側緣，而藉由定位元件21定位於管體1側緣之位置，藉可利於使用者依其身形或使用習慣而調整管體1之方向及位置，故在一具體之實施例中，該定位元件21可為一夾持件，以透過夾持方式而調整夾設於管體1之位置，惟並不以此作為限定。

續請參閱第7圖所示，其係本發明之第三實施例，其與第二實施例之差別在於，前述實施例係單獨使用本發明，而本實施例係使用者依其需求而另自行配戴市面上之口罩7，藉此，本實施例之管體1及輸出部件5，係伸入口罩7與使用者之鼻部之間，且令輸出部件5之止檔部51朝向使用者之鼻部位置，藉以如前述，同樣可達致淨化之功效，此外，管體1及輸出部件5亦將可支撐口罩7，使口罩7與使用者鼻部之間具有間隙，令口罩7不影響使用者之妝容，且輸出之氣流亦可降低配戴口罩7時之不適感或悶熱感，且亦具有隱密性，可提升於配戴時之美觀性。

次請參閱第8圖及第9圖所示，其係本發明之第四實施例，其與第二實施例之差別在於，該管體1更設有一護罩8，且該護罩8係環向罩設於該輸出部件5，藉此，令由通氣孔52輸出之氣流可隨護罩8之形狀而導流，且可知悉者，該護罩8同樣無須接觸於使用者之鼻部，藉使氣流可確實排擠使用者鼻部周遭未經過濾之空氣，使更進一步提升淨化之功效。

再請參閱第10圖及第11圖所示，其係本發明之第五實施例，其與第二實施例之差別在於，本實施例之穿戴本體6’為安全帽，藉可同樣透過定位管體1後，藉由調整管體1之方向，令輸出部件5之止檔部51朝向使用者之鼻部位置，以同樣達致空氣清淨之功效。

續請參閱第12圖及第13圖所示，其係本發明之第六實施例，其與第二實施例之差別在於，該穿戴式管體支撑座2’為一夾具，穿戴本體6’’為使用者之衣物，藉可用以夾設於使用者衣服之領部，藉可同樣達致定位管體1之功效，且亦可更進一步降低本創作之體積。

需特別說明的是，本發明之穿戴本體6亦可為各式配戴於使用者之頭巾或帽體等穿戴配件，惟其皆係舉例說明，並不以此作為限定。

綜上所述，本發明所揭露之技術手段確能有效解決習知等問題，並達致預期之目的與功效，且申請前未見諸於刊物、未曾公開使用且具長遠進步性，誠屬專利法所稱之發明無誤，爰依法提出申請，懇祈 鈞上惠予詳審並賜准發明專利，至感德馨。

惟以上所述者，僅為本發明之數種較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧管體

11‧‧‧管口

2、2’‧‧‧穿戴式管體支撑座

21‧‧‧定位元件

3‧‧‧通氣軟管

4‧‧‧空氣抽氣清淨單元

41‧‧‧輸入端

42‧‧‧抽氣單元

43‧‧‧輸出端

44‧‧‧過濾元件

45‧‧‧加熱單元

46‧‧‧供電單元

5‧‧‧輸出部件

51‧‧‧止檔部

52‧‧‧通氣孔

53‧‧‧對流空間

6、6’、6’’‧‧‧穿戴本體

7‧‧‧口罩

8‧‧‧護罩

第1圖係本發明第一實施例之立體示意圖。 第2圖係本發明第一實施例之剖視示意圖。 第3圖係本發明第一實施例管體、通氣軟管及輸出部件之剖視暨氣流流向示意圖。 第4圖係本發明第二實施例之立體示意圖。 第5圖係本發明第二實施例之使用狀態示意圖。 第6圖係本發明第二實施例之另一使用狀態示意圖。 第7圖係本發明第三實施例之使用狀態示意圖。 第8圖係本發明第四實施例之立體示意圖。 第9圖係本發明第四實施例之使用狀態示意圖。 第10圖係本發明第五實施例之立體示意圖。 第11圖係本發明第五實施例之使用狀態示意圖。 第12圖係本發明第六實施例之立體示意圖。 第13圖係本發明第六實施例之使用狀態示意圖。

Claims (8)

1. 一種穿戴式之空氣清淨裝置，其包含：一可固定彎曲型狀之管體、一穿戴式管體支撑座、一通氣軟管及一空氣抽氣清淨單元；其中，該穿戴式管體支撑座設有一定位元件，且該穿戴式管體支撑座係藉由該定位元件接設於該管體側緣；且該管體一端接設於該通氣軟管，另端設置有一輸出部件；該管體於該輸出部件一端具有一管口，該輸出部件係遮罩於該管口處，該輸出部件具有一止檔部及至少一通氣孔，且該輸出部件係形成有一對流空間；該止檔部係對應位於該管口之軸向位置；該通氣軟管於相對該管體一端係連接於該空氣抽氣清淨單元；該空氣抽氣清淨單元，係於抽氣過濾並增壓後，正壓供氣於該通氣軟管，並經該管體輸送至該輸出部件，並透過所述通氣孔輸出者。
2. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式之空氣清淨裝置，其中，該管體更設有一護罩，且該護罩係環向罩設於該輸出部件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式之空氣清淨裝置，其中，該管體係透過物理方法設置或化學方法成型設置而具可撓性者。
4. 如申請專利範圍第1項所述之穿戴式之空氣清淨裝置，其中，該空氣抽氣清淨單元更設有一輸入端、一抽氣單元及一輸出端，該輸入端設有至少一過濾元件，而該輸出端係組設於該通氣軟管；該抽氣單元係抽氣以藉由該輸入端進氣，經所述過濾元件過濾後由輸出端正壓供氣至該管體，以透過該輸出部件之所述通氣孔輸出者。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之穿戴式之空氣清淨裝置，其中，該穿戴式管體支撑座為一撓性掛件，且該穿戴式管體支撑座係略呈C字型設置。
6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之穿戴式之空氣清淨裝置，其中，該穿戴式管體支撑座為夾具或黏合元件。
7. 如申請專利範圍第6項所述之穿戴式之空氣清淨裝置，其中，該穿戴式管體支撑座係定位於一穿戴本體，且該穿戴本體為衣物、帽體或配件。
8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之穿戴式之空氣清淨裝置，其中，該空氣抽氣清淨單元內更設有一加熱單元及一供電單元，且該供電單元係電性連結於該加熱單元及該抽氣單元。