TWM610150U - 開放式防疫空間構造 - Google Patents
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Abstract
一種可運用在人際社交空間的「開放式防疫空間構造」，為一環狀空氣循環系統構造，其必要之構件連結關係依序為，其係包含有一層流出風篩網、一人際社交防疫空間、一層流回風篩板、一空氣管道、一空氣鼓風機、一新鮮空氣進氣裝置、一空調裝置、一組空氣過濾殺菌裝置，再連結回至一層流出風篩網所組成，可將無病毒之淨化空氣，以無亂流之出風篩網送達社交場所之個人空間，並以單程方式將過濾空氣通過個人之技術手段，以防止人際社交空間病毒傳染之問題，藉此組成一較佳防止氣溶膠及飛沫病毒傳染之開放式防疫空間構造。
Description
本創作係有關於一種可運用在人際社交空間的「開放式防疫空間構造」，尤指一種可用以防止氣溶膠(Aerosol)及飛沫(Droplet)為媒介之傳染，可將人際社交空間之過濾空氣，以單程方式通過個人，達成空間內沒有人與人之間的亂流(Turbulent Flow)空氣擾動，以防止人際社交空間病毒傳染之空氣過濾技術領域，可使商業、學術、政治、教育、文化、醫療、社區、宗教等活動得以持續，有效的降低病毒社區感染之開放式社交空間構造。
早在第二次世界大戰時的1939年至1945年間，就已有高效率微粒子空氣過濾網(High-Efficiency Particulate Air Filters,HEPA)建造之工業級無塵室，用以過濾危險的微生物或放射性污染物質。1960年代初期，大部分亂流式醫療級無塵室已開始應用。而在2002年秋季，嚴重急性呼吸道症候群(Severe Acute Respiratory Syndrome,SARS)最早出現在中國大陸廣東省一帶，疫情之後更帶動國內醫院負壓隔離病房的普及。
習知的工業無塵室技術，多為一『密閉空間』，為一低污染的工業生產環境，以HEPA過濾設備濾除密閉空間內空氣中的微塵粒子等污
染物，而獲得一個相當潔淨的環境。其空氣中的污染物包括灰塵、微生物、懸浮顆粒、和化學揮發性氣體等。而此一習知的工業無塵室技術，對於溫度、濕度、潔淨度要求尤其嚴格，屬於生產製程之技術領域。
習知的醫療級無塵室或負壓隔離病房，亦多為一『密閉空間』，其主要的功能為維持一極低病毒污染的空間，以全密封或負壓隔離空間之結構，並規劃控制空氣為水平氣流動線等方式，以HEPA過濾設備將密閉空間內空氣中懸浮的病毒予以排出濾除，達到防止病毒傳播之目的。由於帶病毒病人在呼吸、說話、談笑、打噴嚏和咳嗽的過程中，會在空間內產生許多肉眼可見或不可見的微粒，直徑大小介於0.01~500微米(μm，10-6m)之間，一般飛沫大小則介於3~10微米，而此一防止病毒在密閉空間傳播予他人，防範院內感染的設備，屬於醫療照顧之技術領域。
由於氣溶膠及飛沫可在空氣中漂浮及散佈，對COVID-19(SARS-CoV-2病毒)、SARS(SARS-CoV病毒)及其他已知肺結核、麻疹、水痘等病毒為一可能之傳播方式。因此，本創作人有感上述先前技術缺失尚有改善空間，提出一種能夠有效合理改善傳統人際社交空間之防疫技術特徵，以單程(Single-Pass)方式將無病毒淨化空氣通過個人，並運用層流(Laminar Flow)自然形態實施方法，以防止人際社交空間病毒之傳染之技術手段，解決人際社交空間病毒傳染之問題，有效地增加本創作人際社交空間防疫空間的廣泛運用，達成社區防疫之效益。
本創作所提供人際社交空間的「開放式防疫空間構造」，主要運用之技術特徵為『開放式』的空間構造，有別於先前技術之『密閉空間』具有單一性，因此可設置於原本之人際社交空間，如既有的商業、學
術、政治、教育、文化、醫療、社區、宗教等人群活動場所，可將無氣溶膠及飛沫病毒之淨化空氣，以無擾流之出風篩網送達社交場所規劃之個人空間，並以單程方式，將過濾空氣通過個人之技術手段，有效的防止人際間之氣溶膠及飛沫病毒之空域傳播。
本創作係為一種可運用在人際社交空間的「開放式防疫空間構造」，為一環狀空氣循環系統構造，其必要之構件係包含有一層流出風篩網，可將無病毒及空調後之淨化空氣，以層流(Laminar Flow)實施方法，送達個人單獨空間，達成空間內沒有人與人之間的亂流(Turbulent Flow)之空氣擾動，以防止人際社交空間病毒之空域傳染，解決病毒藉由空氣傳染之問題；再連結至一人際社交防疫空間，其構造並非一密閉空間，與週遭環境空間並存，而在此空間內，無病毒之淨化空氣，以單程(Single-Pass)氣流、近平行方式通過個人，一個人所處之單獨空間與另一個人不會交錯紊雜，使無病毒淨化空氣能單獨供應一個人使用，為本創作之技術特徵；再連結至一層流回風篩板，為回收個人使用後之空氣，其中因呼吸、說話、談笑、打噴嚏和咳嗽的過程中，將可能含有病毒污染之氣溶膠及飛沫之空氣，由其進行回收並以循環系統做後端處理，此一開放式防疫空間構造為本創作之技術特徵。其必要之構件依空氣循環系統順序連結為；一層流出風篩網、連結至一人際社交防疫空間、再連結至一層流回風篩板、再連結至一或多個空氣管道、再連結至一空氣鼓風機、再連結至一新鮮空氣進氣裝置、再連結至一空調裝置、再連結至一組空氣過濾殺菌裝置，再連結回至一層流出風篩網所組成一環狀空氣循環系統構造，能以現有材料、生產
設備及技術製造之物品實體。
本創作所要解決的兩個主要技術問題：一‧在於改善傳統的人際社交空間中，人群活動場所少有空氣HEPA或超低穿透空氣過濾網ULPA(Ultra Low Penetration Air Filter)，過濾、殺菌裝置之規劃；二‧人際社交空間中個人所處周圍之空氣，與其他人會交錯紊雜，並無單獨空間之層流氣流之規劃。因此在人際社交空間中，許多病毒帶原個人，因呼吸、說話、談笑、打噴嚏和咳嗽的過程中，可能產生病毒污染之氣溶膠及飛沫微粒，將隨機飄浮於社交空間中，病毒將藉此傳播方式散播予健康之個人。本創作所提供人際社交空間的「開放式防疫空間構造」可針對上述兩個技術問題，達成改善上述問題所採取的技術手段，達成廣義社交區泡(Social Bubble)之建構，有效地克服含有病毒之氣溶膠及飛沫空氣之空域傳播Airborne Transmission，成功地克服先前人際交互感染的技術問題。
為了能更進一步瞭解本創作為達成預定目的所採取之技術、手段及實施後之功效，請 貴審查委員參閱以下有關本創作之詳細說明與附圖，相信本創作構造之目的、特徵與特點，當可經由此得到一深人且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。
10:層流出風篩網
11:人際社交防疫空間
12:層流回風篩板
13:空氣管道
14:空氣鼓風機
15:新鮮空氣進氣裝置
16:空調裝置
17:空氣過濾殺菌裝置
18:無病毒淨化空氣
19:社交場所
20:空氣簾鼓風機
21:空氣簾出入風口
22:空氣簾氣流
23:空氣管道翻折裝置
〔圖1〕係本創作之立體圖。
〔圖2〕係本創作實施例之剖視圖。
〔圖3〕係本創作層流出風篩網之立體圖。
〔圖4〕係本創作之空氣簾結構示意圖。
〔圖5〕係本創作之翻折裝置示意圖。
請參閱圖1及圖2，本創作系提供一種「開放式空間」構造，其中必要構件層流出風篩網10，其形狀為一扁平空氣出風口多管孔篩網，其構造功能在能夠將無病毒之淨化空氣18，以多管孔之梳流方式，使空氣成為層流(Laminar Flow)方式流動，以無亂流之形態各別連結至；一人際社交防疫空間11之個人空間，在此空間中之空氣層流，是以單程(Single-Pass)方式將無病毒淨化空氣18通過每一個人，一個人所處單獨空間氣流與另一個人不會交錯紊雜，使無病毒淨化空氣18，能以近平行方式單獨供應單一個人使用，無病毒淨化空氣18單程通過個人後，即刻回收循環，並不會與週圍個人因為交談、餐飲、洽商、閱讀、說笑等產生亂流，而達成人際社交防疫空間11內，沒有人與人之間的亂流(Turbulent Flow)擾動，因此不會造成人際交互感染；再連結至一層流回風篩板12，其形狀為一扁平多孔地板空氣回風口，當無病毒淨化空氣18單程通過個人後，即刻流經此回風篩板再連結至一空氣管道13，其形狀為一習知方形風管構造，回收通過個人之單程空氣，並再連結至一空氣鼓風機14，以習知馬達動力完成人際社交防疫空間11空氣之循環運作，空氣鼓風機14送出之空氣再連結至空氣管道13，再連結至合併摻入固定比例新鮮空氣之一新鮮空氣進氣裝置15送入之新鮮空氣，其形狀為一習知小型馬達鼓風機構造，環保署建議室內每人需要的新鮮空氣是15~20cfm每分鐘立方英呎，二氧化碳濃度不應超過1000ppm，使人際社交防疫空間11內之總空氣容量增加，致使其
不斷溢出空氣至週遭社交場所19，形成偽正壓之溢出空氣策略，使週遭社交場所19可能帶有氣溶膠及飛沫病毒之空氣，不致滲入人際社交防疫空間11內之循環空氣中，此摻入新鮮空氣之氣流，再連結至一空調裝置16為習知空調構造，以空調管路連結至室外機或中央空調系統，以調節至舒適之溫度、濕度，再連結至一空氣過濾殺菌裝置17，其形狀為一習知方形過濾網板構造，以習知高效率微粒子空氣HEPA或ULPA過濾網，亦可加設習知高壓靜電集塵設備實施方式，其形狀為一習知方形高電壓靜電集塵板構造，濾除空氣中空氣中0.3微米以上或更小之微粒，空氣過濾殺菌裝置17中，亦可加設習知UVC Ultraviolet C波長介於100~280奈米，紫外線殺菌組件實施方式，其形狀為一習知紫外線燈具，使循環回收之空氣經空氣過濾殺菌裝置17處理後，產生無病毒淨化空氣18，再連結至空氣管道13再連結至層流出風篩網10，供人際社交防疫空間11內之循環空氣使用。
請參閱「第2圖」，層流出風篩網10，其形狀為一扁平空氣出風口多管孔篩網，其構造功能在能夠將無病毒之淨化空氣18，以多管孔之梳流方式，使空氣成為層流(Laminar Flow)方式流動，以無亂流之形態各別送達至人際社交防疫空間11之個人空間，在本範例實施方式是以無病毒之淨化空氣18垂直下降至個人空間，近平行之層流空氣流經個人輪廓後即刻回收循環，並不會與其他平行之無病毒之淨化空氣18氣流交錯紊雜，因此亦不會與人際社交防疫空間11內其他個人空間之層流空氣交錯紊雜，以此達成防止人際交互感染的技術手段。人際社交防疫空間11內之個人，在呼吸、說話、談笑、打噴嚏和咳嗽的過程中，會在空間內產生許多氣溶膠及飛沫病毒飄浮之空氣，將會再連結至層流回風篩板12回收。由於空氣之
物理特性，其比重較輕，易受週圍氣流擾動，因此層流出風篩網10與連結至之層流回風篩板12之距離，在實施方式上愈為接近其效果愈佳。
請參閱「第3圖」，層流出風篩網10之主要功能，在將無病毒之淨化空氣18以多孔之梳流方式，使空氣成為近平行之層流(Laminar Flow)方式流動，同時可平均分佈層流出風篩網10每單位面積之空氣流量，其主要構造是由許多平行小管孔組合而成，其構造有習知之六角蜂巢式、四角蜂巢式、圓管蜂巢式等等形狀，無病毒之淨化空氣18連結至空氣管道13，再連結至層流出風篩網10之前，空氣是處於亂流(Turbulent Flow)方式流動，連結至狹小之空氣管道13再連結至至大面積之層流出風篩網10時，氣流速度會變緩，並平均分配至層流出風篩網10之各區域，在經許多平行小管孔構造後，無病毒之淨化空氣18將被引導梳流為緩慢流動，一般為0.1~0.5m/Sec.。達成為層流方式流動，如果平行小管孔內氣流速度過快，或流經不平滑小管孔時，將再度引起無病毒之淨化空氣18之亂流。此一技術特徵為是否能將無病毒之淨化空氣18轉成為層流方式流動之關鍵，亦為人際社交防疫空間11是否能成功
的自然形態之技術手段。
請參閱「第2圖」，通過個人之單程無病毒之淨化空氣18流經人際社交防疫空間11後，將回流連結至層流回風篩板12，由於是與層流出風篩網10相同之面積，因此空氣將以近平行流動方式循環，層流回風篩板12為多孔地板、格狀或網狀形式之篩板，其形狀為一扁平多孔地板空氣回風口，層流回風篩板12是以負壓方式將空氣回收，回收之循環空氣回收後，將匯集再連結至空氣管道13，並引導再連結至空氣鼓風機14吸入口，空氣鼓風機14以習知馬達為動力，為達成淨化空氣循環之主要動力設備，其進
氣與出氣完全與周遭空間密閉隔離，不會滲入或洩出空氣。
請參閱「第2圖」，一新鮮空氣進氣裝置15，能依據人際社交防疫空間11之容積大小，適量補充屋外新鮮空氣，以調節二氧化碳濃度不致超過1000ppm，由於增加屋外新鮮空氣，使人際社交防疫空間11內之總空氣容量增加，致使不斷溢出空氣至週遭社交場所19，形成偽正壓之溢出空氣策略，環保署建議室內每人需要的新鮮空氣是15~20cfm，新鮮空氣進氣裝置15引進之新鮮空氣，連結至空氣鼓風機14出口之回收空氣匯集再連結至空氣管道13，同時輸送至空調裝置16為習知空調構造，以調節至舒適之溫度、濕度，供人際社交防疫空間11使用，空調裝置16亦可設置習知初過濾裝置，為不同之實施方式，唯必須定期清潔殺菌。
請參閱「第2圖」實施例，空調裝置16送出之空氣，由空氣管道13送達空氣過濾殺菌裝置17，其構造主要是以習知的99.95%高效率微粒子空氣HEPA過濾網(H13級)實施例，以濾除空氣中0.3微米以上之氣溶膠及飛沫病毒粒子，其他習知的效率微粒子空氣濾網EPA Efficiency Particulate Air Filters、HEPA或ULPA過濾網尚有(EPA：E10、E11、E12)、(HEPA：H13、H14)、(ULPA：U15、U16、U17)不同之效率等級，為能濾除空氣中0.3微米以下或更小之微粒，可靠習知纖維以靜電吸附住小如0.1微米的微粒，同時亦可設置一習知高壓靜電集塵設備實施例，使微粒、灰塵等帶上電荷成為正離子，最後由通負電的集塵板吸附，亦可加設習知的UVC紫外線殺菌裝置實施例，其形狀如習知燈管狀紫外線燈具組件，使循環回收之空氣連結至空氣過濾殺菌裝置17處理後，產生無病毒淨化空氣18，連結至空氣管道13再度送達連結至層流出風篩網10，供人際社交防疫空間11
內之循環空氣使用，藉此組成一較佳防止氣溶膠及飛沫病毒空域傳染之開放式防疫空間構造。
請參閱「第4圖」實施範例示意圖，為防止人際社交防疫空間11被週遭社交場所19可能帶病毒之氣溶膠及飛沫侵入，層流出風篩網10與層流回風篩板12之邊緣外圍，亦可加設空氣簾出入風口21，以高速噴射氣流形成空氣簾功能，防止社交場所19擾動之亂流空氣侵入，實施方式是以空氣簾鼓風機20獨立推動高速循環空氣，其出風口連結至上方空氣簾出入風口21，經人際社交防疫空間11，再連結至下方空氣簾出入風口，再連結至空氣簾鼓風機20回風口，形成一獨立環狀空氣循環系統之連結關係，而出入空氣簾出入風口21之空氣簾氣流，由於氣流速度快速，事實上是以亂流形態流動，而實施方式將耗費較多之電力需求，空間之噪音程度亦較高。
請參閱「第5圖」實施範例示意圖，在許多交通工具內或窄小之室內空間等，如層流出風篩網10與層流回風篩板12之距離較近，可實施0.1m/Sec.或更小之無病毒淨化空氣18層流出風風速，由於層流出風篩網10高度較低，因此個人出入該空間將不方便，實施範例為層流出風篩網10設置有空氣管道翻折裝置23，當個人出入該空間時，可掀起層流出風篩網10結構，轉動空氣管道翻折裝置23使空間敞開，以當個人進入後，再將層流出風篩網10復原定位，供人際社交防疫空間11內之循環空氣使用，此一技術特徵在於，層流出風篩網10與層流回風篩板12之距離較近，人際社交防疫空間11發生亂流機會降低，社交場所19侵入亂流空氣將更加不易，而無病毒淨化空氣18層流風速低，人員較為舒適，藉此組成一較佳防止氣溶
膠及飛沫病毒傳染之開放式防疫空間構造。
10:層流出風篩網
11:人際社交防疫空間
12:層流回風篩板
13:空氣管道
14:空氣鼓風機
15:新鮮空氣進氣裝置
16:空調裝置
17:空氣過濾殺菌裝置
18:無病毒淨化空氣
Claims (5)
- 一種開放式防疫空間構造，為一環狀空氣循環系統，包括：一層流出風篩網，其內部設置有多孔之梳流方式，使空氣以層流方式流動之技術特徵，使空間氣流不會交錯紊雜，並平均分佈每單位面積之空氣流量；連結至一人際社交防疫空間，構造為非密閉空間，與週遭環境空間並存，在此空間內，獨立之無病毒之淨化空氣，以近平行、單程方式通過個人之技術特徵；再連結至一層流回風篩板，為回收社交防疫空間使用後之空氣，其中可能含有病毒污染之氣溶膠及飛沫之空氣，由其進行回收並循環；再連結至一或多個空氣管道，為一全密閉式構造，傳送淨化及回收之循環空氣；再連結至一空氣鼓風機，提供人際社交防疫空間空氣之循環動力設備；再連結至一新鮮空氣進氣裝置，補充新鮮空氣進入開放式防疫空間，致使其不斷溢出空氣至週遭社交場所，形成偽正壓之溢出空氣策略；再連結至一空調裝置，將循環及新鮮空氣調節至舒適之溫度、濕度；再連結至一空氣過濾殺菌裝置，完全與周遭空間密閉隔離，以高效率微粒子空氣HEPA過濾網，濾除空氣中0.3微米以上或更小之微粒；再連結回至一層流出風篩網，構成一環狀空氣循環系統。
- 如請求項1所述之開放式防疫空間構造，更包含：空氣過濾殺菌裝置中，設置有空氣過濾用高壓靜電集塵設備之技術特徵。
- 如請求項1所述之開放式防疫空間構造，更包含：空氣過濾殺菌裝置中，設置有UVC紫外線殺菌裝置之技術特徵。
- 如請求項1所述之開放式防疫空間構造，更包含：層流出風 篩網與層流回風篩板之外圍設立有空氣簾出入風口及空氣簾鼓風機裝置之技術特徵。
- 如請求項1所述之開放式防疫空間構造，更包含：層流出風篩網設置有空氣管道翻折裝置之技術特徵。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113262116A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-08-17 | 呼研所生物安全科技(广州)股份有限公司 | 一体式病床 |
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2020
- 2020-09-11 TW TW109211928U patent/TWM610150U/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113262116A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-08-17 | 呼研所生物安全科技(广州)股份有限公司 | 一体式病床 |
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