具有空气清净功能的保护壳的制作方法

本发明关于一种空气清净设备，特别是一种应用于可携式电子产品保护壳中的空气清净设备。

背景技术：

随着产业的发展，各种的环境污染因此而生，其中又以空气污染在许多国家都相当严重。各种的空气污染容易引发呼吸系统与心血管相关疾病。为改善上述因空气质量不佳所导致的过敏的症状，人们会设置空气清净机来净化及过滤空气中的灰尘。

一般常见的空气清净机分为定点式与携带式。定点式空气清净机因体积较为庞大而仅能定点设置于室内，以净化室内空间的空气。然而，由于用户会在室内空间活动，当用户的活动区域离空气清净机较远时，则空气清净机对用户提供的清净效果就比较差。

携带式空气清净机一般是于可携式产品中增设空气净化功能，例如台湾专利申请号105119661的具有空气清净功能的手机。如此一来，空气清净设备就能随用户一并移动并实时地净化用户周围的空气。然而，由于空气清净设备加装于可携式产品会增加可携式产品的重量与体积，故在空气清净设备不使用时反而会造成用户携带上的负担。此外，因空气清净设备整合于可携式产品，故当用户欲更换可携式产品时，整合于可携式产品中的空气清净设备虽未损坏，却仍需跟随旧产品一并被淘汰而造成不必要的浪费。

技术实现要素：

有鉴于以上的问题，本发明提出一种具有空气清净功能的保护壳，藉以解决现有技术中，因空气清净设备整合于可携式产品中，故在用户欲更换可携式产品时，恐产生空气清净设备仍可使用，却需跟随旧产品一并被淘汰，进而造成不必要浪费的问题。

本发明的一实施例提出一种具有空气清净功能的保护壳，适用于一可携式电子设备，包括一第一壳体、一第二壳体及至少一空气清净装置。第一壳体具有一装设空间。装设空间用以供可携式电子设备装设。第二壳体连接于第一壳体，并具有一容置空间、一进气口及一出气口。进气口及出气口连通容置空间。空气清净装置位于第二壳体的容置空间。

本发明的一实施例提出一种具有空气清净功能的保护壳，适用于一可携式电子设备，包括一防护模块、一空气清净模块及一电池模块。防护模块包括一第一壳体及一第一电连接器。第一壳体具有一装设空间。装设空间用以供可携式电子设备装设。第一电连接器设置于第一壳体。空气清净模块包括一第二壳体、一空气清净装置及一第二电连接器。第二壳体可拆卸地连接于第一壳体。空气清净装置与第二电连接器皆设置于第二壳体。电池模块包括一第三壳体、一充电电池及一第三电连接器。充电电池及第三电连接器皆设置于第三壳体。其中，第一电连接器可与第二电连接器或第三电连接器电性连接。

根据本发明所公开的具有空气清净功能的保护壳，因空气清净装置设置于保护壳内，并藉由保护壳装设于可携式电子设备上，使空气清净装置能够轻易地结合于可携式电子设备或自可携式电子设备拆下。因此，当要使用空气清净的功能时，只需要在可携式电子设备上装上具有空气清净功能的保护壳。当不使用空气清净的功能时，用户可将保护壳取下，如此一来，可减轻携带的重量而提升携带的便利性。此外，用户也可将保护壳装设于不同的可携式电子设备，即具有空气清净功能的保护壳可共用不同款式或相同款式的可携式电子设备，而可避免空气清净装置发生不必要的浪费。

此外，由于具有空气清净功能的保护壳被模块化成防护模块、空气清净模块以及电池模块。如此一来，用户可不需要通过工具，即可视需求快速地组装或更换所需要的模块，进而提升了具有空气清净功能的保护壳的组装与拆换的便利性。

以上关于本发明内容的说明及以下实施方式的说明用以示范与解释本发明的原理，并且提供本发明的权利要求保护范围更进一步的解释。

附图说明

图1为根据本发明的第一实施例的具有空气清净功能的保护壳的立体示意图。

图2为图1的空气清净机的剖面示意图。

图3为将图1的具有空气清净功能的保护壳连同可携式电子设备收纳至口袋的作动示意图。

图4为根据本发明的第二实施例的具有空气清净功能的保护壳的第二壳体内电子元件的方块示意图。

图5为根据本发明的第二实施例的具有空气清净功能的保护壳的剖面示意图。

图6为根据本发明的第三实施例的具有空气清净功能的保护壳的立体示意图。

图7为根据本发明的第四实施例的具有空气清净功能的保护壳的分解示意图。

图8为根据本发明的第五实施例的具有空气清净功能的保护壳的分解示意图。

图9为图8的第二壳体相对第一壳体旋转的立体示意图。

图10为图8的第二壳体相对第一壳体旋转站立于桌面的立体示意图。

图11为根据本发明的第六实施例的具有空气清净功能的保护壳的分解示意图。

图12为根据本发明的第七实施例的具有空气清净功能的的保护壳的第二壳体的剖面示意图。

图13为根据本发明的第八实施例的具有空气清净功能的的保护壳的侧面示意图。

其中，附图标记：

1具有空气清净功能的保护壳

2可携式电子设备

21收音孔

10、10’第一壳体

101底座

102夹臂

103装设空间

104取放口

105卡合槽

106探针连接器

15、15’第二壳体

151容置部

1511第一表面

1512第二表面

1513容置空间

1514、1514’出气口

1515置换口

152盖部

1521、1521’进气口

153卡合柱

154探针连接器

20空气清净装置

201滤网

202、202’风扇

2021入风口

2022出风口

30充电电池

40第一电连接器

50第二电连接器

55开关

60控制器

61追踪装置

62挡流机构

63压力侦测装置

65枢接组件

70防护模块

701第一壳体

7011装设空间

7012第一电连接器

80空气清净模块

801第二壳体

802空气清净装置

803第二电连接器

90电池模块

901第三壳体

902充电电池

903第三电连接器

95支撑件

l旋转轴线

t桌面

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求保护范围及附图，任何本领域的技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。

请参阅图1至图3。图1为根据本发明的第一实施例的具有空气清净功能的保护壳的立体示意图。图2为图1的空气清净机的剖面示意图。图3为将图1的具有空气清净功能的保护壳连同可携式电子设备收纳至口袋的作动示意图。

本实施例的具有空气清净功能的保护壳1，适用于一可携式电子设备2。在本实施例中，可携式电子设备2以一手机为例，但并不以此为限。在其他实施例中，可携式电子设备2也可以是平板或是变形式的笔记本电脑的显示器等。

具有空气清净功能的保护壳1包括一第一壳体10、一第二壳体15、一空气清净装置20、一充电电池30、一第一电连接器40、一第二电连接器50、一开关55及一控制器60。

第一壳体10例如为一手机壳，并包括相连通的一装设空间103及一取放口104。可携式电子设备2可由取放口104设置于装设空间103中或自取放口104拆离装设空间103。

第二壳体15包括一容置部151与一盖部152。容置部151是一体成型地连接于第一壳体10的下方。举例来说，第一壳体10与第二壳体15的容置部151例如为通过射出成型技术制成的单一元件。容置部151具有一第一表面1511、一第二表面1512、一容置空间1513、一出气口1514及一置换口1515。第一表面1511与第二表面1512相对，且第二表面1512与第一壳体10的取放口104位于保护壳1的同一侧。容置空间1513位于第一表面1511与第二表面1512之间。置换口1515位于第一表面1511，出气口1514位于第二表面1512。即，置换口1515与出气口1514相对。盖部152具有一进气口1521，且可滑移地设置于置换口1515。也就是说，盖部152覆盖于第一表面1511的置换口1515，而令进气口1521位于第一表面1511，且进气口1521与出气口1514相对。

空气清净装置20位于第二壳体15的容置部151的容置空间1513中，并包括一滤网201及一风扇202。风扇202例如为一轴流式风扇，风扇202的旋转轴线l与第二表面1512的法线平行。风扇202具有相连通的一入风口2021及一出风口2022。风扇202的出风口2022连通第二壳体15的出气口1514。滤网201覆盖于风扇202的入风口2021，并介于第二壳体15的进气口1521及风扇202的入风口2021之间。

此外，当需要更换滤网201时，用户可将盖部152相对容置部151滑移，而令置换口1515显露，以方便置换容置空间1513中的滤网201。

在本实施例中，空气清净装置20为一滤网式的空气清净设备，但并不以此为限。在其他实施例中，空气清净装置也可以是一高效悬浮微粒空气过滤网(highefficiencyparticulateairfilter、hepa)、一超低穿透率空气过滤网(ultra-lowpenetrationairfilter、ulpa)、一纳米纤维过滤网(nano-fiberfilter)、白云石过滤器(dolomitefilter)、活性碳过滤网(activatedcarbonfilter)、气体过滤器(gasfilter)或微生物过滤器(anti-microbialfilter)。

此外，在其他实施例中，空气清净装置也可加入特定的化学品，以帮助除去特定的气体或悬浮微粒。

在其他实施例中，空气清净装置可以为能够产生高浓度带电离子的高浓度离子产生器(ionizer)，并附着到悬浮微粒表面，使带电悬浮微粒更容易被一些纤维或其他过滤器所收集。

在其他实施例中，空气清净装置也可以是一用于产生臭氧以消除活生物体的臭氧产生器(ozonegenerator)。臭氧是一种强氧化剂，可以杀死活的生物体，例如生物气胶。此外，臭氧能进一步用来除臭。

在其他实施例中，空气清净装置进一步可以是催化剂过滤器(catalystfilter)。催化剂过滤器可将有害气体转为较为无害的气体，例如将一氧化碳转为较为无害的二氧化碳。如此一来，例如在火灾的现场，空气清净功能的保护壳可将一氧化碳转为较为无害的二氧化碳，因此可以用来保护用户。

在其他实施例中，空气清净装置也可以为一静电集尘器(electrostaticprecipitator)，用以利用电场来捕集悬浮微粒，进而净化空气。

再者，在本实施例中，空气清净装置20的数量以一个为例，但并不以此为限。在其他实施例中，空气清净装置的数量也可以是多个。

充电电池30设置于第二壳体15，并电性连接风扇202。第一电连接器40与第二电连接器50的种类可以是micro-usb、typec或是通用串行总线(usb)等插座或接头。第一电连接器40设置于第二壳体15，并用以电性连接于可携式电子设备2与充电电池30。第二电连接器50设置于第二壳体15，并用以电性连接于充电电池30与一外部电源。如此一来，除了可藉由充电电池30来供给风扇202电力外，也可藉由可携式电子设备2或是一外部电源来供给风扇202电力。此外，当可携式电子设备2电力不足时，充电电池30也可以反过来作为可携式电子设备2的备用电源。前述的电性连接关系可例如通过有线或是无线的方式来达成。

在本实施例中，因设置有第一电连接器40或第二电连接器50，使得风扇202的电力供给来源可选自充电电池30或可携式电子设备2，但并不以此为限。在其他实施例中，具有空气清净功能的保护壳也可不包括第一电连接器或第二电连接器，使得风扇仅由充电电池供给电力，而当充电电池电力耗尽时，用户可直接更换充电电池。

此外，在其他实施例中，具有空气清净功能的保护壳可进一步包括一线圈，以让具有空气清净功能的保护壳与同样具有线圈的充电板通过无线充电的方式为充电电池30补充电力，但并不以此为限。在其他实施例中，具有空气清净功能的保护壳也可不包括第二电连接器而仅只具有无线充电的功能。

再者，本实施例的具有空气清净功能的保护壳1进一步包括一收音通道52，此收音通道52连通可携式电子装置2的收音孔21，而令可携式电子装置2装设于具有空气清净功能的保护壳1时，仍可维持的可携式电子装置2收音品质。

开关55设置于第二壳体15，用以启动或是关闭风扇202。

控制器60例如为一模拟或数字设备，并电性连接可携式电子装置2、空气清净装置20的风扇202及充电电池30。控制器60可用以控制风扇202运转的转速与切换风扇202的供电模式等。前述的电性连接关系可例如通过有线或是无线的方式来达成。

详细来说，当用户要使用空气清净功能时，用户可通过应用程序发送开启信号或强度调整信号给控制器60，使控制器60可根据开启信号启动风扇202或根据强度调整信号调整风扇202的转速、转向与可调节开口大小。反之，当用户要停止使用空气清净功能时，用户也可通过应用程序发送关闭信号给控制器60，使控制器60可根据关闭信号关闭风扇202。

此外，用户也可手动地操控开关55，来启动或关闭风扇202。

当具有空气清净功能的保护壳1的空气清净装置20运作时，风扇202会引导气流由第二壳体15的进气口1521进入容置空间1513。接着，气流流经滤网201，以藉由滤网201过滤气流中的粉尘或脏污。接着，风扇202会令净化后的气流流经出气口1514并吹送至用户的呼吸区域。

当具有空气清净功能的保护壳1的空气清净装置20运作时，用户可切换风扇202的供电来源。详细来说，用户可通过可携式电子设备2上的应用程序操控控制器60，使控制器60可根据信号来决定以充电电池30或是可携式电子设备2来提供风扇202电力。

此外，用户也可通过可携式电子设备2上的应用程序来切换充电电池与可携式电子设备2间充电模式。举例来说，当可携式电子设备2的电力大于充电电池时，则可让可携式电子设备2来对充电电池进行充电。反之，若充电电池的电力大于可携式电子设备2时，则可反过来让充电电池对可携式电子设备2进行充电。即充电电池除了可作为风扇202运转的电力来源外，也可作为可携式电子设备2的备用电源。

在本实施例中，第二壳体15的容置部151连接于第一壳体10的下方，而所谓第一壳体10的下方是指以手机的使用方向来作基准，较靠近地面的一侧称为下方。此外，容置部151连接于第一壳体10的下方的目的在于，如图3所示，用户一般以手掌拿持手机，且手掌的虎口朝向手机上方，故当用户要将装设有手机的保护壳1放入裤子前面口袋时，则会顺势将手机的上方先塞入口袋中，而让第二壳体15的容置部151位于口袋的开口处。藉此避免口袋压迫到第二壳体15与位于第二壳体15内的空气清净装置20。然而，并不以此为限，在其他实施例中，第二壳体的容置部也可设置于第一壳体的上方或侧边。

此外，具有空气清净功能的保护壳1除了利用空气清净装置20净化可携式电子设备2外围的空气外，其第一壳体10与第二壳体15的材质也可例如包括二氧化钛(tio2)，或是将二氧化钛镀设于第一壳体10与第二壳体15的外部，以令第一壳体10与第二壳体15在吸收紫外线后产生光触媒作用，也可分解可携式电子设备2外围的细菌，进而提升具有空气清净功能的保护壳1空气净化的功效。

此外，在其他实施例中，可携式电子设备2也可以有部分元件设置于第一壳体10或第二壳体15。举例来说，数据储存元件、镜头或传感器也可选择改为设置于第一壳体10或第二壳体15。

请一并参阅图4与图5，图4为根据本发明的第二实施例的具有空气清净功能的保护壳的第二壳体内电子元件的方块示意图。图5为根据本发明的第二实施例的具有空气清净功能的保护壳的剖面示意图。在本实施例中，具有空气清净功能的保护壳进一步包括追踪装置61、挡流机构62及压力侦测装置63。通过追踪装置61、挡流机构62及压力侦测装置63，保护壳中的风扇202可自动地根据用户的状态被调整，详细的自动化调整方式请容后说明。

追踪装置61设置于第二壳体15，并用以追踪用户的特征。可藉由追踪装置61的追踪信息，调整风扇202的出风口2022的出风方向，以令净化后的空气能够更准确的吹送至用户的面部或呼吸区域。举例来说，追踪装置61可以是用以侦测用户脸部器官的位置的一红外探测器，或例如为用以检测用户的金属眼镜或耳环的位置的一金属探测器。然而，并不以此为限，在其他实施例中，追踪装置也可以用以侦测用户的体温、眼球运动、运动或生物标记(biomarkers)等。

挡流机构62设置于第二壳体15的出气口1514并电性连接控制器60。挡流机构62例如包括一盖子及一驱动器，驱动器电性连接控制器60，且驱动器用以驱动盖子减少或增加遮盖出气口1514的程度以调整气流的流量与流向。

压力侦测装置63设置于容置空间1513，用以侦测容置空间1513的压力变化。压力侦测装置63可例如为一压差计，用以检测由第二壳体15的进气口1521输入的气流以及由第二壳体15的出气口1514输出的气流的压力差。进气口1521与出气口1514的压力差，可用以提供用户作为更换滤网201的依据。

在本实施例中，控制器60除电性连接可携式电子设备2、空气清净装置20与充电电池30外，更电性连接至追踪装置61、挡流机构62及压力侦测装置63。

控制器60可用以接收追踪装置61与压力侦测装置63所量测的信息，并依据所量测的数据发出信号控制风扇202的转速或控制挡流机构62藉以调整第二壳体15的出气口1514的出风方向。

举例来说，若追踪装置61为用以侦测用户脸部器官位置的一红外探测器，当追踪装置61测得用户的呼吸区域后，即将呼吸区域的位置信息传送至控制器60，控制器60可根据所获得的位置信息来控制挡流机构62的开口大小或是风扇202的出风方向，而使出气口1514的出气方向能够对准用户的呼吸区域。

此外，控制器60也可根据压力侦测装置63的压力信息给予更换滤网201的提示。详细来说，当压力侦测装置63检测出一进气口1514与出气口1514的压力差值并传送至控制器60后，经由控制器60分析比较后来判断是否该更换滤网201。举例来说，若所测得的压力差值过大，代表滤网201上附着的脏污过多。也就是说，脏污阻隔了滤网201上气流流通的孔隙，使得位于滤网201两侧的进气口1521与出气口1514的压力差值过大。因此，当所测得的压力差值过大，则控制器60将会发送信号给可携式电子设备2，并通过发出更换滤网201的提示信号，用户即可根据此提示信号更换滤网201。

值得注意的是，在本实施例的追踪装置、压力侦测装置等侦测装置仅为举例说明，在其他实施例中，空气清净功能的保护壳可进一步包括一空气质量接收装置。空气质量接收装置可用以检测周遭的空气质量，并藉以调整空气清净装置20的过滤效率。

请参阅图6，图6为根据本发明的第三实施例的具有空气清净功能的保护壳的立体示意图。在第三实施例中，第一壳体10进一步包括一底座101、两个夹臂102。两个夹臂102可移动地连接于底座101的相对两侧而形成一装设空间103，并可相对底座101移动而调整装设空间103的大小。如此一来，第一壳体10可适用于不同尺寸的可携式电子设备2，以进一步提供具有空气清净功能的保护壳的共享性。

在前述实施例中，第一壳体10与第二壳体15为一体成型，但并不以此为限。请参阅图7，图7为根据本发明的第四实施例的具有空气清净功能的保护壳的分解示意图。在本实施例中，第一壳体10与第二壳体15例如通过卡合柱153与卡合槽105的方式连接，进而使第二壳体15可拆卸地装设于第一壳体10。如此一来，用户可直接将第二壳体15由第一壳体10拆下进行替换，或是将第二壳体15设置于任意的第一壳体10。也就是说，用户可任意搭配可携式电子产品的保护壳以及空气清净设备，同时也提升了拆换空气清净设备的便利性。此外，第一壳体10与第二壳体15内的电子元件的电性连接关系可例如通过一探针连接器(pogopin)106、154的方式连接。

此外，在前述实施例中，通过将盖部152相对容置部151滑移来更换滤网201，但并不以此为限。在本实施例中，也可通过一开关来取出滤网201。

在前述实施例中，风扇202的出风方向主要取决于侦测装置所检测的信息来调整，但并不以此为限。请参阅图8至图10，图8为根据本发明的第五实施例的具有空气清净功能的保护壳的分解示意图。图9为图8的第二壳体相对第一壳体旋转的立体示意图。图10为图8的第二壳体相对第一壳体旋转站立于桌面的立体示意图。在本实施例中，具有空气清净功能的保护壳进一步包括设置于第一壳体10与第二壳体15间的一枢接组件65，如此一来，第二壳体15可相对第一壳体10旋转，用户即可依据自身需求调整第二壳体15的位置与出气口1514的方向。如图10所示，也可通过旋转第二壳体15，让第二壳体15承载于一桌面t，而可令第一壳体10及设置于第一壳体10的可携式电子设备2直立于桌面t，进而可提供支撑架的功能。枢接组件65可例如为一万向接头或其他可用以调整角度的装置。

在前述实施例中，充电电池与空气清净装置皆设置于第二壳体，但并不以此为限。请参阅图11。图11为根据本发明的第六实施例的具有空气清净功能的保护壳的分解示意图。在本实施例中，具有空气清净功能的保护壳的充电电池与空气清净装置皆为独立设置的模块。详细来说，具有空气清净功能的保护壳包括防护模块70、空气清净模块80及电池模块90。

防护模块70包括一第一壳体701及一第一电连接器702。第一壳体701具有一装设空间7011。装设空间7011用以供可携式电子设备2装设。第一电连接器702设置于第一壳体701。

空气清净模块80包括一第二壳体801、一空气清净装置802及一第二电连接器803。第二壳体801可拆卸地连接于第一壳体701。空气清净装置802与第二电连接器803皆设置于第二壳体801。

电池模块90包括一第三壳体901、一充电电池902及一第三电连接器903。充电电池902及第三电连接器903皆设置于第三壳体901。

第一电连接器702可与第二电连接器803或第三电连接器903电性连接。也就是说，各模块可选择性地连接，也可选择性地拆卸，进而更提升具有空气清净功能的保护壳的拆换便利性

在本实施例中，保护壳由三个壳体互相连接而组成，且空气清净模块70与电池模块80分别位于相异的两壳体中，但并不以此为限。在其他实施例中，空气清净功能的保护壳中可包括其他功能模块，而可以不同的方式拆解成其他的组合，进而有更多不同的组装可能性。

在前述实施例中，风扇202皆为轴流式风扇，但并不以此为限。请参阅图12，图12为根据本发明的第七实施例的具有空气清净功能的的保护壳的第二壳体的剖面示意图。在本实施例中，风扇202’为一离心式风扇。第二壳体15’的进气口1521’与出气口1514’位于相邻的两表面。风扇202’的旋转轴线与第二壳体15’具有出气口1514’的表面的法线正交。如此一来，可缩短具有空气清净空能的保护壳的长度。

此外，前述第五实施例中，由于第二壳体15可相对第一壳体10弯折，而可令第一壳体10及设置于第一壳体10的可携式电子设备2直立于桌面t，但并不以此为限。请参阅图13，图13为根据本发明的第八实施例的具有空气清净功能的的保护壳的侧面示意图。在本实施例中，具有空气清净功能的保护壳可进一步包括一支撑件95，支撑件95连接于第一壳体10背对装设空间103的一侧。以方便用户于不方便握持可携式电子设备2时，让装设于保护壳中的可携式电子设备2藉由支撑件95站立于桌面t。

根据本发明所公开的具有空气清净功能的保护壳，由于空气清净装置设置于保护壳内，并藉由保护壳装设于可携式电子设备上，使空气清净装置能够轻易地结合于可携式电子设备或自可携式电子设备拆下。因此，当要使用空气清净的功能时，可在可携式电子设备上加装具有空气清净功能的保护壳。当用户不需要空气清净功能或要更换可携式电子设备时，则可将保护壳取下或装设于不同的可携式电子设备。如此一来，当用户没有空气清净需求时，可减轻携带的重量，且具有空气清净功能的保护壳可共享不同款式或相同款式的可携式电子设备，进而避免空气清净装置发生不必要的浪费。

此外，具有空气清净功能的保护壳可根据追踪装置、压力侦测装置的检测信息，自动地调整出气口的大小、出气方向，或风扇的转速等，如此一来，可确保净化后的空气能够有效地传递至用户的呼吸区域，进而提升净化空气的效益。

再者，由于具有空气清净功能的保护壳被模块化成防护模块、空气清净模块以及电池模块。如此一来，用户可不需要通过工具，即可视需求快速地组装或更换所需要的模块，进而提升了具有空气清净功能的保护壳的组装与拆换的便利性。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。