TWI738183B - 空氣偵測系統 - Google Patents

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TWI738183B
TWI738183B TW109101600A TW109101600A TWI738183B TW I738183 B TWI738183 B TW I738183B TW 109101600 A TW109101600 A TW 109101600A TW 109101600 A TW109101600 A TW 109101600A TW I738183 B TWI738183 B TW I738183B
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韓永隆
黃啟峰
蔡長諺
李偉銘
呂依庭
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研能科技股份有限公司
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Abstract

一種空氣偵測系統,包含智能裝置及物聯網處理裝置。智能裝置包含進氣口、出氣口、控制模組以及氣體偵測模組。出氣口與進氣口之間設有氣體流道。控制模組設置於智能裝置內,具有處理器及傳輸單元。氣體偵測模組設置於氣體流道中,且電連接控制模組,其包含壓電致動器及至少一傳感器。壓電致動器導引氣體由進氣口進入氣體流道中,再由出氣口排出。傳感器偵測導入的氣體以取得氣體資訊,並將氣體資訊傳遞至控制模組。物聯網處理裝置連接智能裝置的傳輸單元,以接收智能裝置傳輸的氣體資訊。

Description

空氣偵測系統
本案關於一種空氣偵測系統,尤指一種結合將智能裝置結合氣體偵測模組再連接至物聯網處理裝置的空氣偵測系統。
隨著國人對於空氣汙染的重視,如何確認氣體品質的好壞,利用一種氣體感測器來監測周圍環境氣體是可行的,若又能即時提供監測資訊,警示處在環境中的人,使其能夠即時預防或逃離,避免遭受環境中的氣體暴露造成人體健康影響及傷害,利用氣體感測器來監測周圍環境可說是非常好的應用,而如何將智能裝置以及空氣品質偵測裝置結合,且連接到物聯網上,供使用者即時確認自身身體資訊外,更可即時監測空氣品質,是本案所研發的主要課題。
本案之主要目的係提供一種具有空氣偵測系統,利用於智能裝置結合氣體檢測模組來隨時監測使用者其所在環境的空氣品質,讓使用者能夠即時取得環境空氣的狀態。
本案之一廣義實施態樣為一種空氣偵測系統,包含至少一智能裝置及物聯網處理裝置。至少一智能裝置,包含至少一進氣口、至少一出氣口、控制模組以及氣體偵測模組。出氣口與進氣口之間設有氣體流道。控制模組設置於智能裝置內,具有處理器及傳輸單元。氣體偵測模組設置於氣體流道中,且電連接控制模組,包含壓電致動器及至少一傳 感器。壓電致動器導引智能裝置外氣體由進氣口進入氣體流道中,再由出氣口排出,且傳感器偵測導入的氣體以取得一氣體資訊,並將氣體資訊傳遞至控制模組。物聯網處理裝置連接智能裝置的傳輸單元,以接收智能裝置傳輸的氣體資訊。
100:空氣偵測系統
1:智能裝置
1a:進氣口
1b:出氣口
1c:氣體流道
12:控制模組
121:處理器
122:傳輸單元
13:氣體偵測模組
131:基座
1311:第一表面
1312:第二表面
1313:雷射設置區
1314:進氣溝槽
1314a:進氣通口
1314b:透光窗口
1315:導氣組件承載區
1315a:通氣孔
1315b:定位凸塊
1315c:內緣
1315d:底面
1316:出氣溝槽
1316a:出氣通口
1316b:第一區間
1316c:第二區間
1317:光陷阱區
1317a:光陷阱結構
132:壓電致動器
1321:噴氣孔片
1321a:懸浮片
1321b:中空孔洞
1321c:空隙
1322:腔體框架
1323:致動體
1323a:壓電載板
1323b:調整共振板
1323c:壓電板
1323d:壓電接腳
1324:絕緣框架
1325:導電框架
1325a:導電接腳
1325b:導電電極
1326:共振腔室
1327:氣流腔室
133:驅動電路板
134:雷射組件
135:微粒傳感器
136:外蓋
1361:側板
1361a:進氣框口
1361b:出氣框口
137a:第一揮發性有機物傳感器
137b:第二揮發性有機物傳感器
2:物聯網處理裝置
D:光陷阱距離
第1圖為本案空氣偵測系統之示意圖。
第2A圖為本案氣體偵測模組之外觀立體示意圖。
第2B圖為本案氣體偵測模組另一角度之外觀立體示意圖。
第2C圖為本案氣體偵測模組之分解立體示意圖。
第3A圖為本案氣體偵測模組之基座立體示意圖。
第3B圖為本案氣體偵測模組之基座另一角度立體示意圖。
第4圖為本案氣體偵測模組之基座容置雷射組件及微粒傳感器立體示意圖。
第5A圖為本案氣體偵測模組之壓電致動器結合基座分解立體示意圖。
第5B圖為本案氣體偵測模組之壓電致動器結合基座立體示意圖。
第6A圖為本案氣體偵測模組之壓電致動器分解立體示意圖。
第6B圖為本案氣體偵測模組之壓電致動器另一角度分解立體示意圖。
第7A圖為本案氣體偵測模組之壓電致動器結合於導氣組件承載區之剖面示意圖。
第7B圖及第7C圖為第7A圖之壓電致動器作動示意圖。
第8A圖至第8C圖為氣體偵測模組之氣體路徑示意圖。
第9圖所本案氣體偵測模組之雷射組件發射光束路徑示意圖。
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,本案提供一種空氣偵測系統100,包含至少一智能裝置1及一物聯網處理裝置2,智能裝置1可為一公眾空氣品質量測器、一智能街燈、一安全監視攝像器、一暖通空調之其中之一或其組合。
智能裝置1包含至少一進氣口1a、至少一出氣口1b、一控制模組12及一氣體偵測模組13。於本實例中,進氣口1a及出氣口1b分別以一個為例進行說明,但不以此為限。進氣口1a與出氣口1b之間設有一氣體流道1c。氣體偵測模組13設置於氣體流道1c中,偵測氣體流道1c內的空氣,以獲得一氣體資訊。其中,控制模組12設置於智能裝置1內,並與氣體偵測模組13電連接。控制模組12具有一處理器121及一傳輸單元122,處理器121能夠發送一驅動訊號至氣體偵測模組13,以控制氣體偵測模組13啟動及運作,並演算氣體偵測模組13所測得之氣體資訊,再將經演算的氣體資訊通過傳輸單元122將氣體資訊傳輸至物聯網處理裝置2予以儲存、分析。
又如第2A圖至第2C圖、第3A圖至第3B圖、第4圖及第5A圖至第5B圖所示,上述氣體偵測模組13包含一基座131、一壓電致動器132、一驅動電路板133、一雷射組件134、一微粒傳感器135及一外蓋136。其中,基座131具有一第一表面1311、一第二表面1312、一雷射設置區1313、一進氣溝槽1314、一導氣組件承載區1315及一出氣溝槽1316,第一表面1311及第二表面1312為相對設置之兩個表面,雷射設置區1313貫穿 第一表面1311與第二表面1312,進氣溝槽1314自第二表面1312凹陷形成,且鄰近雷射設置區1313,進氣溝槽1314設有一進氣通口1314a,連通於基座131的外部,並與外蓋136的進氣框口1361a對應,以及兩側壁貫穿一透光窗口1314b,與雷射設置區1313連通。因此,基座131的第一表面1311被外蓋136貼附封蓋,第二表面1312被驅動電路板133貼附封蓋,致使進氣溝槽1314與驅動電路板133共同定義出一進氣路徑。
上述之導氣組件承載區1315由第二表面1312凹陷形成,並連通進氣溝槽1314,且於底面貫通一通氣孔1315a。上述之出氣溝槽1316設有一出氣通口1316a,出氣通口1316a與外蓋136的出氣框口1361b對應設置,出氣溝槽1316包含由第一表面1311對應於導氣組件承載區1315的垂直投影區域凹陷形成的一第一區間1316b,以及於非導氣組件承載區1315的垂直投影區域所延伸的區域,且第二區間1316c由貫穿第一表面1311及第二表面1312區域所形成。其中第一區間1316b與第二區間1316c相連以形成段差,且出氣溝槽1316的第一區間1316b與導氣組件承載區1315的通氣孔1315a相通,出氣溝槽1316的第二區間1316c與出氣通口1316a連通。因此,當基座131的第一表面1311被外蓋136貼附封蓋,第二表面1312被驅動電路板133貼附封蓋時,致使出氣溝槽1316、外蓋136與驅動電路板133共同定義出一出氣路徑。
又如第4圖所示,上述之雷射組件134及微粒傳感器135皆設置於驅動電路板133上,且位於基座131內,為了明確說明雷射組件134及微粒傳感器135於基座131中之設置位置,故特意於第4圖中省略驅動電路板133;再參閱第4圖及第2C圖,雷射組件134將容設於基座131的雷射設置區1313內,微粒傳感器135容設於基座131的進氣溝槽1314內,並與雷射組件134對齊。此外,雷射組件134對應到透光窗口1314b,供雷射 組件134所發射的雷射光穿過,使雷射光照射至進氣溝槽1314內,而雷射組件134所發出射出之光束路徑為穿過透光窗口1314b且與進氣溝槽1314形成正交方向。
上述之雷射組件134發射之投射光束通過透光窗口1314b進入進氣溝槽1314內,照射進氣溝槽1314內的氣體中含懸浮微粒的空氣。當光束照射到懸浮微粒時,會散射並產生投射光點,微粒傳感器135接收散射所產生的投射光點進行計算,來獲取氣體中所含懸浮微粒之粒徑及濃度的相關資訊。其中,微粒傳感器135可為但不限為PM2.5傳感器。
又如第5A圖及第5B圖所示,上述之壓電致動器132容設於基座131的導氣組件承載區1315。導氣組件承載區1315呈一正方形,其四個角落分別設有一定位凸塊1315b。壓電致動器132通過四個定位凸塊1315b設置於導氣組件承載區1315內。此外,導氣組件承載區1315與進氣溝槽1314相通。當壓電致動器132作動時,汲取進氣溝槽1314內的氣體進入壓電致動器132,並將氣體通過導氣組件承載區1315的通氣孔1315a,進入至出氣溝槽1316。此外,透過壓電致動器132的作動,可進一步導引智能裝置1外的氣體由進氣口1a進入,再通過氣體偵測模組13,最後由出氣口1b排出,使微粒傳感器135偵測導入氣體,以取得一氣體資訊。
又,上述之驅動電路板133封蓋貼合於基座131的第二表面1312(如第2C圖所示),雷射組件134設置於驅動電路板133上,並與驅動電路板133電性連接。微粒傳感器135亦設置於驅動電路板133上,並與驅動電路板133電性連接。外蓋136為罩蓋基座131,且貼附封蓋於基座131的第一表面1311上,而外蓋136具有一側板1361,側板1361具有一進氣框口1361a及一出氣框口1361b。當外蓋136罩蓋基座131時,進氣框口1361a 對應到基座131之進氣通口1314a,出氣框口1361b對應到基座131之出氣通口1316a。
請參閱第6A圖及第6B圖,上述之壓電致動器132包含:一噴氣孔片1321、一腔體框架1322、一致動體1323、一絕緣框架1324及一導電框架1325。
上述之噴氣孔片1321為具有可撓性之材料製作,具有一懸浮片1321a、一中空孔洞1321b。懸浮片1321a為可彎曲振動之片狀結構,其形狀與尺寸對應導氣組件承載區1315的內緣,但不以此為限。懸浮片1321a之形狀亦可為方形、圓形、橢圓形、三角形及多角形其中之一。中空孔洞1321b係貫穿於懸浮片1321a之中心處,以供氣體流通。
上述之腔體框架1322疊設於噴氣孔片1321,且其外型與噴氣孔片1321對應。致動體1323疊設於腔體框架1322上,並與腔體框架1322、懸浮片1321a之間定義一共振腔室1326。絕緣框架1324疊設於致動體1323,其外型與腔體框架1322對應。導電框架1325疊設於絕緣框架1324,其外型與絕緣框架1324對應。導電框架1325具有一導電接腳1325a及一導電電極1325b,導電接腳1325a自導電框架1325的外緣向外延伸,導電電極1325b自導電框架1325內緣向內延伸。此外,致動體1323更包含一壓電載板1323a、一調整共振板1323b及一壓電板1323c。壓電載板1323a承載疊置於腔體框架1322上。調整共振板1323b承載疊置於壓電載板1323a上。壓電板1323c承載疊置於調整共振板1323b上。調整共振板1323b及壓電板1323c容設於絕緣框架1324內,並由導電框架1325的導電電極1325b電連接壓電板1323c。其中,壓電載板1323a、調整共振板1323b皆可為但不限為導電的材料所製成。壓電載板1323a具有一壓電接腳1323d,壓電接腳1323d與導電接腳1325a連接驅動電路板133上的 驅動電路(未圖示),以接收驅動訊號(驅動頻率及驅動電壓)。驅動訊號得以由壓電接腳1323d、壓電載板1323a、調整共振板1323b、壓電板1323c、導電電極1325b、導電框架1325、導電接腳1325a形成一迴路,並由絕緣框架1324阻隔導電框架1325與致動體1323,避免短路發生,使驅動訊號得以傳遞至壓電板1323c,壓電板1323c接受驅動訊號(驅動頻率及驅動電壓)後,因壓電效應產生形變,來進一步驅動壓電載板1323a及調整共振板1323b產生往復式地彎曲振動。
承上所述,調整共振板1323b位於壓電板1323c與壓電載板1323a之間,作為兩者之間的緩衝物,可調整壓電載板1323a的振動頻率。基本上,調整共振板1323b的厚度大於壓電載板1323a的厚度,且調整共振板1323b的厚度可變動,藉此調整致動體1323的振動頻率。
請先參閱第7A圖所示,上述之噴氣孔片1321、腔體框架1322、致動體1323、絕緣框架1324及導電框架1325依序對應堆疊並設置於導氣組件承載區1315,噴氣孔片1321固設於導氣組件承載區1315的定位凸塊1315b上,使壓電致動器132得以設置於導氣組件承載區1315內。噴氣孔片1321與導氣組件承載區1315的內緣1315c之間定義一空隙1321c,空隙1321c供氣體流通。此外,噴氣孔片1321與導氣組件承載區1315的底面1315d之間形成一氣流腔室1327,透過噴氣孔片1321之中空孔洞1321b,連通致動體1323、腔體框架1322及懸浮片1321a之間的共振腔室1326。控制共振腔室1326中氣體之振動頻率,使其與懸浮片1321a之振動頻率趨近於相同,可使共振腔室1326與懸浮片1321a產生亥姆霍茲共振效應(Helmholtz resonance),俾使氣體傳輸效率提高。
又,第7B圖及第7C圖為第7A圖之壓電致動器作動示意圖,請先參閱第7B圖,當壓電板1323c向遠離導氣組件承載區1315之底面1315d移動 時,帶動噴氣孔片1321之懸浮片1321a以遠離導氣組件承載區1315之底面1315d方向移動,使氣流腔室1327之容積急遽擴張,其內部壓力下降形成負壓,吸引壓電致動器132外部的氣體由複數個空隙1321c流入,並經由中空孔洞1321b進入共振腔室1326,使共振腔室1326內的氣壓增加而產生一壓力梯度。再如第7C圖所示,當壓電板1323c帶動噴氣孔片1321之懸浮片1321a朝向導氣組件承載區1315之底面1315d移動時,共振腔室1326中的氣體經中空孔洞1321b快速流出,擠壓氣流腔室1327內的氣體,並使匯聚後之氣體以接近白努利定律之理想氣體狀態快速且大量地噴出。依據慣性原理,排氣後的共振腔室1326內部氣壓低於平衡氣壓,會導引氣體再次進入共振腔室1326中。是以,透過重複第7B圖及第7C圖的動作後,得以使壓電板1323c往復式地振動,以及控制共振腔室1326中氣體之振動頻率與壓電板1323c之振動頻率趨近於相同,以產生亥姆霍茲共振效應,俾實現氣體高速且大量的傳輸。
又如第8A圖至第8C圖所示為氣體偵測模組13的氣體路徑示意圖,首先參閱第8A圖所示,氣體皆由外蓋136的進氣框口1361a進入,通過進氣通口1314a進入至基座131的進氣溝槽1314,並流至微粒傳感器135的位置。再如第8B圖所示,壓電致動器132持續驅動會吸取進氣路徑之氣體,以利外部氣體快速導入且穩定流通,並通過微粒傳感器135上方,此時雷射組件134發射之投射光束通過透光窗口1314b進入進氣溝槽1314內,照射進氣溝槽1314通過微粒傳感器135上方的氣體中所含懸浮微粒,光束照射到懸浮微粒時,會散射並產生投射光點,微粒傳感器135接收散射所產生的投射光點進行計算,來獲取氣體中所含懸浮微粒之粒徑及濃度的相關資訊。微粒傳感器135上方的氣體也持續受壓電致動器132驅動傳輸而導入導氣組件承載區1315的通氣孔1315a中,進入 出氣溝槽1316的第一區間1316b(如第3A圖所示)。最後如第8C圖所示,氣體進入出氣溝槽1316的第一區間1316b後,由於壓電致動器132會不斷輸送氣體進入第一區間1316b,於第一區間1316b的氣體將會被推引至第二區間1316c,最後通過出氣通口1316a及出氣框口1361b向外排出。
再參閱第9圖所示,基座131更包含一光陷阱區1317,光陷阱區1317自第一表面1311至第二表面1312挖空形成,並對應至雷射設置區1313,且光陷阱區1317經過透光窗口1314b而使雷射組件134所發射之光束能投射到其中,光陷阱區1317設有一斜錐面之光陷阱結構1317a,光陷阱結構1317a對應到雷射組件134所發射之光束的路徑;此外,光陷阱結構1317a使雷射組件134所發射之投射光束在斜錐面結構反射至光陷阱區1317內,避免光束反射至微粒傳感器135的位置,且光陷阱結構1317a所接收之投射光束之位置與透光窗口1314b之間保持有一光陷阱距離D,此光陷阱距離D需大於3mm以上為較佳。當光陷阱距離D大於3mm時,可避免投射在光陷阱結構1317a上的光束反射過多雜散光至微粒傳感器135的位置,降低偵測精度的失真的風險。
請繼續參閱第9圖及第2C圖所示,本案之氣體偵測模組13不僅可針對氣體中微粒進行偵測,更可進一步針對導入氣體之特性做偵測,例如氣體為甲醛、氨氣、一氧化碳、二氧化碳、氧氣、臭氧等。因此本案之氣體偵測模組13更包含第一揮發性有機物傳感器137a,定位設置於驅動電路板133上並與其電性連接,容設於出氣溝槽1316中,對出氣路徑所導出之氣體做偵測,用以偵測出氣路徑的氣體中所含有之揮發性有機物的濃度或特性。或者本案之氣體偵測模組13更包含一第二揮發性有機物傳感器137b,定位設置於驅動電路板133上並與其電性連接,而 第二揮發性有機物傳感器137b容設於光陷阱區1317,對於通過進氣溝槽1314的進氣路徑且經過透光窗口1314b而導入光陷阱區1317內的氣體,偵測其中所含有揮發性有機物的濃度或特性。
此外,上述之傳輸單元可以是透過有線之通信傳輸,例如:USB連接通信傳輸,或者是透過無線之通信傳輸,例如:Wi-Fi通信傳輸、藍芽通信傳輸、無線射頻辨識通信傳輸、一近場通訊傳輸等方式連接至物聯網處理裝置2。
綜上所述,本案所提供之空氣偵測系統,將公眾空氣品質量測器、智能街燈、安全監視攝像器、暖通空調等智能裝置與氣體偵測模組結合,打造出空氣偵測系統,能夠於各區域即時檢測氣體資訊,來向使用者提供各區域內的空氣品質外,當偵測到可能危害到人體的氣體時,能夠立即通報使用者,排除危害,或是迅速疏散等動作,能夠即時做預防之措施,極具產業利用性。
本案得由熟知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:空氣偵測系統 1:智能裝置 1a:進氣口 1b:出氣口 1c:氣體流道 12:控制模組 121:處理器 122:傳輸單元 13:氣體偵測模組 2:物聯網處理裝置

Claims (11)

  1. 一種空氣偵測系統,包含:至少一智能裝置,包含:至少一進氣口;至少一出氣口,與該進氣口之間設有一氣體流道;一控制模組,設置於該智能裝置內,具有一處理器及一傳輸單元;以及一氣體偵測模組,設置於該氣體流道中且電連接該控制模組,包含一基座、一驅動電路板、一雷射組件、一外蓋、一壓電致動器及至少一傳感器,該基座具有一雷射設置區及一進氣溝槽,該進氣溝槽鄰近於該雷射設置區,該進氣溝槽設有一進氣通口,連通該基座外部,以及兩側壁貫穿一透光窗口,與該雷射設置區連通,該壓電致動器導引該智能裝置外氣體由該進氣口進入該氣體流道中,再由該出氣口排出,且該傳感器偵測導入的氣體以取得一氣體資訊,並將該氣體資訊傳遞至該控制模組;以及一物聯網處理裝置,連接該至少一智能裝置的該傳輸單元,以接收該至少一智能裝置傳輸的氣體資訊;其中,該雷射組件定位設置於該驅動電路板上與其電性連接,並對應容設於該雷射設置區中,且所發射出之一光束路徑穿過該透光窗口並與該進氣溝槽形成正交方向,該傳感器包含一微粒傳感器,該微粒傳感器定位設置於該驅動電路板上與其電性連接,並對應容設於該進氣溝槽與該雷射組件所投射之該光束路徑之正交方向位置處,以對通過該進氣溝槽且受該雷射組件所投射光束照射之微粒做偵測。
  2. 如請求項1所述之空氣偵測系統,其中該至少一智能裝置為一公眾空氣品質量測器、一智能街燈、一安全監視攝像器、一暖通空調之其中之一或其組合。
  3. 如請求項1所述之空氣偵測系統,其中該氣體偵測模組進一步包含:該基座,具有:一第一表面;一第二表面,相對於該第一表面;該雷射設置區,自該第一表面朝向該第二表面挖空形成;該進氣溝槽,自該第二表面凹陷形成;一導氣組件承載區,自該第二表面凹陷形成,並連通該進氣溝槽,且於底面貫通一通氣孔,該導氣組件承載區的四角落分別設有一定位凸塊;以及一出氣溝槽,自該第一表面對應到該導氣組件承載區底面處凹陷,並於該第一表面未對應到該導氣組件承載區之區域自該第一表面朝向該第二表面挖空而形成,與該通氣孔連通,並設有一出氣通口,連通該基座外部;該驅動電路板,封蓋貼合該基座之該第二表面上;以及該外蓋,罩蓋於該基座之該第一表面上,且具有一側板,該側板對應到該基座之該進氣通口及該出氣通口之位置分別設有一進氣框口及一出氣框口;其中,該壓電致動器容設於該導氣組件承載區,且固定於該些定位凸塊上;而該基座之該第一表面上罩蓋該外蓋,該第二表面上封蓋該驅動電路板,以使該進氣溝槽定義出一進氣路徑,該出氣溝槽定義出一出氣路徑,藉以使該壓電致動器加速導引外部氣體由該進氣框口進入該進氣溝槽所定義之該進氣路徑,並通過該微粒傳感 器上,以偵測出氣體中之微粒濃度,且氣體透過該壓電致動器導送,更由該通氣孔排入該出氣溝槽所定義之該出氣路徑,最後由該出氣框口排出。
  4. 如請求項3所述之空氣偵測系統,其中該基座更包含一光陷阱區,自該第一表面朝該第二表面挖空形成且對應於該雷射設置區,該光陷阱區設有具斜錐面之一光陷阱結構,設置對應到該光束路徑。
  5. 如請求項4所述之空氣偵測系統,其中該光陷阱結構所接收之投射光源之位置與該透光窗口保持有一光陷阱距離。
  6. 如請求項5所述之空氣偵測系統,其中該光陷阱距離大於3mm。
  7. 如請求項3所述之空氣偵測系統,其中該微粒傳感器為PM2.5傳感器。
  8. 如請求項3所述之空氣偵測系統,其中該壓電致動器包含:一噴氣孔片,包含一懸浮片及一中空孔洞,該懸浮片可彎曲振動,而該中空孔洞形成於該懸浮片的中心位置;一腔體框架,疊置於該懸浮片上;一致動體,疊置於該腔體框架上,以接受電壓而產生往復式地彎曲振動;一絕緣框架,疊置於該致動體上;以及一導電框架,疊設置於該絕緣框架上;其中,該噴氣孔片固設於該導氣組件承載區的該些定位凸塊,該噴氣孔片與該導氣組件承載區的一內緣之間定義一空隙,該空隙供氣體流通,且該噴氣孔片與該導氣組件承載區之一底部之間形成一氣流腔室,該致動體、該腔體框架及該懸浮片之間形成一共振腔室,透過驅動該致動體以帶動該噴氣孔片產生共振,使該噴氣孔片之該懸浮片產生往復式地振動位移,以造成該氣體通過該空隙進入 該氣流腔室再排出,實現該氣體之傳輸流動。
  9. 如請求項8所述之空氣偵測系統,其中該致動體包含:一壓電載板,疊置於該腔體框架上;一調整共振板,疊置於該壓電載板上;以及一壓電板,疊置於該調整共振板上,以接受電壓而驅動該壓電載板及該調整共振板產生往復式地彎曲振動。
  10. 如請求項4所述之空氣偵測系統,其中該氣體偵測模組之該傳感器包含一第一揮發性有機物傳感器,電性連接於該驅動電路板上,容設於該出氣溝槽中,對該出氣路徑所導出氣體做偵測。
  11. 如請求項10所述之空氣偵測系統,其中該氣體偵測模組之傳感器包含一第二揮發性有機物傳感器,電性連接於該驅動電路板上,容設於該光陷阱區,對通過該進氣溝槽之該進氣路徑且經過該透光窗口而導入於該光陷阱區之氣體做偵測。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI747132B (zh) * 2020-01-08 2021-11-21 研能科技股份有限公司 具有氣體檢測功能之健康檢測裝置
CN114740158A (zh) * 2022-04-08 2022-07-12 天津光电华典科技有限公司 一种大气气态污染物检测模块及检测装置
CN115754156B (zh) * 2022-11-23 2023-11-14 徐州锦程环保设备有限公司 一种具有取样储存功能的环境检测空气装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013127681A (ja) * 2011-12-16 2013-06-27 Toshiba Corp カメラシステム、およびカメラマウント
CN204836339U (zh) * 2015-08-09 2015-12-02 潘福平 带空气质量检测的网络摄像机
TWM581748U (zh) * 2019-03-15 2019-08-01 研能科技股份有限公司 微粒偵測裝置
CN209432182U (zh) * 2019-01-28 2019-09-24 徐州治鼎环境科技有限公司 一种具有大气环境空气质量监测功能的城市摄像系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2932374Y (zh) * 2006-05-25 2007-08-08 深圳市爱科赛科技有限公司 六氟化硫智能环境监控系统及其六氟化硫气体激光探测器
CN206114479U (zh) * 2016-10-27 2017-04-19 广东奥迪威传感科技股份有限公司 粉尘检测装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013127681A (ja) * 2011-12-16 2013-06-27 Toshiba Corp カメラシステム、およびカメラマウント
CN204836339U (zh) * 2015-08-09 2015-12-02 潘福平 带空气质量检测的网络摄像机
CN209432182U (zh) * 2019-01-28 2019-09-24 徐州治鼎环境科技有限公司 一种具有大气环境空气质量监测功能的城市摄像系统
TWM581748U (zh) * 2019-03-15 2019-08-01 研能科技股份有限公司 微粒偵測裝置

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