空气质量通报装置的制作方法

本案关于一种空气质量通报装置，尤指一种能够及时且随地通报空气质量的空气质量通报装置。

背景技术：

目前人类在生活上对环境空气质量的要求愈来愈重视，例如一氧化碳、二氧化碳、挥发性有机物(Volatile Organic Compound，VOC)、PM2.5、一氧化氮、一氧化硫等等气体，环境中这些气体暴露会影响人体健康，严重的甚至危害到生命。因此环境空气质量好坏纷纷引起各国重视，为目前急需要去重视的课题。

如何确认空气质量的好坏，利用一种传感器来监测周围环境气体是可行的，若又能实时提供监测信息，警示处在环境中的人，能够实时预防或逃离，避免遭受环境中的气体暴露造成人体健康影响及伤害，利用传感器来监测周围环境可说是非常好的应用。

另外，环境空气质量监测虽目前有大型环境监测基站作监测，但监测结果只能针对监测基站的周围区域的环境空气质量作监测，对于人类处于的近身环境空气质量无法有效精确作监测，例如，室内空气质量、身旁周围的空气质量就无法有效快速作监测，所以目前的空气质量监测无法做到随时随地有效地检测。

由于目前的空气质量监测系统无法做到随时随地的测量，执行改善空气质量的作业，也无法得知空气质量是否真的有改善，改善程度也无法确认，若空气质量已改善，无法马上确认的话，改善空气质量的作业不断地重复执行，不仅做无用功，还非常的浪费能源。

有鉴于此，要如何能够随时随地的实时监测，以提供更精准及时的空气质量监测信息，并启动空气质量通报机制及空气质量处理机制等问题，实为目前迫切需要解决的问题。

技术实现要素：

本案的主要目的在于提供一种空气质量通报装置，包含：一致动感测模块，包含有一传感器及一致动器，该致动器邻设于该传感器，该传感器感测该致动器传输的气体，以产生一空气质量信息；以及一第一通信模块，电连接该致动感测模块，接收该空气质量信息，用以传递该空气质量信息。

附图说明

图1所示为本案的空气质量通报装置的第一较佳实施例的架构示意图。

图2所示为本案的空气质量通报装置的第二较佳实施例的架构示意图。

图3所示为本案的空气质量通报装置的第三较佳实施例的架构示意图。

图4所示为本案的空气质量通报装置的第四较佳实施例的架构示意图。

图5所示为本案的空气质量通报装置的第五较佳实施例的架构示意图。

图第6A及图6B所示分别为本案的致动器采用流体致动器于不同视角的分解结构示意图。

图7所示为图第6A及图6B所示的压电致动器的剖面结构示意图。

图8所示为本案的致动器采用流体致动器的剖面结构示意图。

图第9A至图9E所示为本案的致动器采用流体致动器作动的流程结构图。

附图标记说明

1：空气质量通报装置

10：致动感测模块

11：传感器

13：致动器、流体致动器

130：第一腔室

131：导流板

131a：导流孔

131b：总线孔

131c：中心凹部

132：共振片

132a：可动部

132b：固定部

132c：中空孔洞

133：压电致动器

1331：悬浮板

1331a：凸部

1331b：第二表面

1331c：第一表面

1332：外框

1332a：第二表面

1332b：第一表面

1332c：导电接脚

1333：支架

1333a：第二表面

1333b：第一表面

1334：压电片

1335：空隙

134a、134b：绝缘片

135：导电片

135a：导电接脚

h：间隙

20：第一通信模块

30、91：微处理器

40、92：电源

50、90：显示单元

6、7：电子装置

60：第三通信模块

8：空气质量处理装置

80：第二通信模块

具体实施方式

体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非用以限制本案。

请参阅图1所示，其为本案的空气质量通报装置的第一较佳实施例，本案的空气质量通报装置1包括有一致动感测模块10及一第一通信模块20，该第一通信模块20电连接该致动感测模块10；该致动感测模块10具有一传感器11及一致动器13，该传感器11邻近设置该致动器13，该致动器13将该空气质量通报装置1外的空气吸入，并传输至该传感器11，该传感器11检测该致动器13所输送的空气，以产生一空气质量信息，并传递该空气质量信息给该第一通信模块20，使该空气质量通报装置1可借由该第一通信模块20向外传输该空气质量信息。

请继续参阅图1，该空气质量通报装置1更包含有一微处理器30，该微处理器30电连接该致动感测模块10，接收该空气质量信息，亦可驱动该控制该致动器13。

请参阅图2所示，其为本案的空气质量通报处理装置的第二较佳实施例，本实施例的空气质量通报处理装置1与第一实施例大致相同，惟空气质量通报处理装置1更包含了一电源40，该电源40电连接该微处理器30，来提供空气质量通报装置1作动的电力，其特征在于，该电源40可为但不限为一石墨烯电池。

上述的微处理器30可为一特殊应用芯片(ASIC)，该微处理器30的另一实施态样可与该第一通信模块20整合为一系统单芯片(SOC)。

请继续参阅图3所示，其为本案的空气质量通报装置的第三较佳实施例，本实施例的空气质量通报装置1可通过该第一通信模块20与另一电子产品6的一第三通信模块60连接，该第一通信模块20与该第三通信模块60为相同规范的通信模块，其特征在于，，该空气质量通报装置1将空气质量信息通过该第一通信模块20传递至该电子产品6的该第三通信模块60，令用户可通过电子装置6确认空气质量。

上述的该空气质量通报装置1的该第一通信模块20与该电子装置6的该第三通信模块60可为无线通信传输模块，无线通信传输模块主要可采用zigbee，z-wave，RF，蓝牙，wifi，EnOcean等技术以进行无线通信传输作业，并不以此为限。此外，该第一通信模块20与该第三通信模块60亦可为有线通信传输模块，有线通信传输模块主要可采用USB、RS485、RS232、Modbus、KNX等通讯接口来进行有线通信传输作业，均不以此为限。

请参阅图4所示，其为本案的空气质量通报处理装置的第四较佳实施例，且此实施例是与前述该多个实施例大致相仿，惟本实施例的第一通信模块20具体实施方式为一有线通信传输模块，主要可采用USB、RS485、RS232、Modbus、KNX等通讯接口来进行有线通信传输作业，并透过该有线通信传输模块电连接一电子装置7，该电子装置7接该第一连接模块20时，该电子装置7的一电源(未图示)能够提供电力给该空气质量检测装置1，使空气质量通报装置1顺利作动，并且通过连接该第一通信模块20接收该空气质量信息，让用户可通过该电子装置7的显示单元(未图标)观察该空气质量信息。

上述的该电子装置7可为固定式电子装置，如桌面计算机，或可携式电子装置，如平板计算机、笔记本电脑、手机，或是为穿戴式装置，如手表、智能手环、智能眼镜等具有显示功能的电子装置，均不以此为限；透过上述电子装置7提供电力至空气质量通报装置1，使空气质量通报装置1能够透过用户手边的电子装置7以取得作动的电力，并于作动后提供空气质量信息给电子装置7，让用户可以轻易取得空气质量信息。

此外，上述的空气质量通报装置1可设置于一承载件(未图示)上，该乘载件可为一帽子、一眼镜、一项链、一耳环、一耳机、一衣服、一口袋、一裤子、一手表、一手环、一手机、一行动电源、一手机吊饰、一手机保护壳、一口罩、一皮夹、一皮包、一鞋子、一钥匙圈、一皮带的其中之一，为使用者外出时经常会配戴、携带的物品，将空气质量通报装置1设置于经常使用的物品上，不仅能够增加美观，更可增加实用性，且不会增加使用者的负担，也可以避免使用者出门时却未携带空气质量通报装置1而无法检测空气质量的困扰。再者，本案的空气质量通报装置1亦可嵌设于该承载件内，并不以此为限。

请参阅图5所示，其为本案的空气质量通报装置的第五较佳实施例，其与前述该多个实施例大致相仿，惟本实施例的空气质量通报装置1是设置于一可携式电子装置9内，该可携式电子装置9更包含了一显示单元90、一微处理器91及一电源92，如图所示，微处理器91电连接于该致动感测模块10，接收该空气质量信息，亦可驱动控制该致动器13，电源92电连接微处理器91，来提供该空气质量通报装置1作动的电力，该显示单元90电连接该微处理器91，用以接收该微处理器91传递的空气质量信息，并由显示单元90显示供用户参考。

本实施例的可携式电子装置9可为手机、平板计算机或笔记本电脑，或是亦可为一穿戴式装置，如手表、智能手环或智慧眼镜等，并不以此为限，透过将致动感测模块10与可携式电子装置9结合，当用户携带可携式电子装置9，便可通过致动感测模块10检测用户周围的空气质量，并由可携式电子装置9实时显示目前的空气质量状况，让用户判断空气质量是否有危害人体的虞。

上述的空气质量信息包含有一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、细悬浮微粒(PM2.5)浓度、悬浮微粒(PM10)浓度、臭氧(O3)浓度、挥发性有机物(VOC)浓度、二氧化硫浓度、二氧化氮、浓度、湿度等信息其中之一或其组合；此外，空气质量信息更可包含有病毒信息、细菌信息、微生物信息等信息其中之一或其组合。

承上所述，用户通过空气质量通报装置1获得空气质量信息后，确认其周遭的空气质量是否良好或危害人体，当空气质量不良或是可能危及人体健康时，可借由该第一通信模块20传递该空气质量信息至一空气质量处理装置8的一第二通信模块80，并依据该空气质量信息的内容启动、控制该空气质量处理装置8，改善空气质量。

其中，空气质量处理装置8可为一空气清净机、一除湿机、一排风扇、电动门、一电动窗、一自动清洁机器人、一空气调节机…等，但不以此为限，借由空气质量处理装置的启动，能够及时地改善用户周围的空气质量，且当用户周围空气质量改善后，空气质量处理装置80收到空气质量通报装置1传递的空气质量信息后，能够马上停止作动，避免无用功、浪费能源。

再者，空气质量处理装置8的第二通信模块80收到空气质量信息后，即可执行一智能家电处理机制，其特征在于，，空气质量处理装置8是可为但不限为智能家电，智能家电处理机制为启动该至少一智能家电，智能家电可为一空气清净机、一除湿机、一排风扇、电动门、一电动窗、一自动清洁机器人、一空气调节机…等，但不以此为限，透过一或多个智能家电同时作动来改善空气质量，例如：同时将电动门、电动窗闭合，并启动空气清净机来改善悬浮微粒或细悬浮微粒等。

请参阅图6A、图6B所示，本案实施例中，致动器13为一流体致动器做说明，以下说明以流体致动器同等代表此致动器13。本案的流体致动器13可为一压电致动泵的驱动结构，或者一微机电系统(MEMS)泵的驱动结构。本实施例以下就以压电致动泵的流体致动器13的作动来说明:

又请参阅图6A及图6B所示，流体致动器13包括进气板131、共振片132、压电致动器133、绝缘片134a、134b及导电片135等结构，其特征在于，压电致动器133对应于共振片132而设置，并使进气板131、共振片132、压电致动器133、绝缘片134a、导电片135及另一绝缘片134b等依序堆栈设置，其组装完成的剖面图是如图8所示。

于本实施例中，进气板131具有至少一进气孔131a，其特征在于，进气孔131a的数量以4个为较佳，但不以此为限。进气孔131a是贯穿进气板131，用以供流体自装置外顺应大气压力的作用而自该至少一进气孔131a流入流体致动器13之中。进气板131上具有至少一总线孔131b，用以与进气板131另一表面的该至少一进气孔131a对应设置。于总线孔131b的中心交流处是具有中心凹部131c，且中心凹部131c是与总线孔131b相连通，借此可将自该至少一进气孔131a进入总线孔131b的流体引导并汇流集中至中心凹部131c，以实现流体传递。于本实施例中，进气板131具有一体成型的进气孔131a、总线孔131b及中心凹部131c，且于中心凹部131c处即对应形成一汇流流体的汇流腔室，以供流体暂存。于一些实施例中，进气板131的材质可为例如但不限于不锈钢材质所构成。于另一些实施例中，由该中心凹部131c处所构成的汇流腔室的深度与总线孔131b的深度相同，但不以此为限。共振片132是由一可挠性材质所构成，但不以此为限，且于共振片132上具有一中空孔洞132c，是对应于进气板131的中心凹部131c而设置，以使流体流通。于另一些实施例中，共振片132是可由一铜材质所构成，但不以此为限。

压电致动器133是由一悬浮板1331、一外框1332、至少一支架1333以及一压电片1334所共同组装而成，其特征在于，，该压电片1334贴附于悬浮板1331的第一表面1331c，用以施加电压产生形变以驱动该悬浮板1331弯曲振动，以及该至少一支架1333是连接于悬浮板1331以及外框1332之间，于本实施例中，该支架1333是连接设置于悬浮板1331与外框1332之间，其两端点是分别连接于外框1332、悬浮板1331，以提供弹性支撑，且于支架1333、悬浮板1331及外框1332之间更具有至少一空隙1335，该至少一空隙1335是与流体通道相连通，用以供流体流通。应强调的是，悬浮板1331、外框1332以及支架1333的型态及数量不以前述实施例为限，且可依实际应用需求变化。另外，外框1332是环绕设置于悬浮板1331的外侧，且具有一向外凸设的导电接脚1332c，用以供电连接之用，但不以此为限。

悬浮板1331是为一阶梯面的结构(如图7所示)，意即于悬浮板1331的第二表面1331b更具有一凸部1331a，该凸部1331a可为但不限为一圆形凸起结构。悬浮板1331的凸部1331a是与外框1332的第二表面1332a共平面，且悬浮板1331的第二表面1331b及支架1333的第二表面1333a亦为共平面，且该悬浮板1331的凸部1331a及外框1332的第二表面1332a与悬浮板1331的第二表面1331b及支架1333的第二表面1333a之间是具有一特定深度。悬浮板1331的第一表面1331c，其与外框1332的第一表面1332b及支架1333的第一表面1333b为平整的共平面结构，而压电片1334则贴附于此平整的悬浮板1331的第一表面1331c处。于另一些实施例中，悬浮板1331的型态亦可为一双面平整的板状正方形结构，并不以此为限，可依照实际施作情形而任施变化。于一些实施例中，悬浮板1331、支架1333以及外框1332是可为一体成型的结构，且可由一金属板所构成，例如但不限于不锈钢材质所构成。又于另一些实施例中，压电片1334的边长是小于该悬浮板1331的边长。再于另一些实施例中，压电片1334的边长是等于悬浮板1331的边长，且同样设计为与悬浮板1331相对应的正方形板状结构，但并不以此为限。

于本实施例中，如图6A所示，流体致动器13的绝缘片134a、导电片135及另一绝缘片134b是依序对应设置于压电致动器133的下，且其形态大致上对应于压电致动器133的外框1332的形态。于一些实施例中，绝缘片134a、134b是由绝缘材质所构成，例如但不限于塑料，俾提供绝缘功能。于另一些实施例中，导电片135可由导电材质所构成，例如但不限于金属材质，以提供电导通功能。于本实施例中，导电片135上亦可设置一导电接脚135a，以实现电导通功能。

于本实施例中，如图8所示，流体致动器13是依序由进气板131、共振片132、压电致动器133、绝缘片134a、导电片135及另一绝缘片134b等堆栈而成，且于共振片132与压电致动器133之间是具有一间隙h，于本实施例中，是于共振片132及压电致动器133的外框1332周缘之间的间隙h中填入一填充材质，例如但不限于导电胶，以使共振片132与压电致动器133的悬浮板1331的凸部12331a之间可维持该间隙h的深度，进而可导引气流更迅速地流动，且因悬浮板1331的凸部1331a与共振片132保持适当距离使彼此接触干涉减少，促使噪音产生可被降低。于另一些实施例中，亦可借由加高压电致动器133的外框1332的高度，以使其与共振片132组装时增加一间隙，但不以此为限。

请参阅图6A及图6B、图8所示，于本实施例中，当进气板131、共振片132与压电致动器133依序对应组装后，于共振片132具有一可动部132a及一固定部132b，可动部132a处可与其上的进气板131共同形成一汇流流体的腔室，且在共振片132与压电致动器133之间更形成一第一腔室130，用以暂存流体，且第一腔室130是透过共振片132的中空孔洞132c而与进气板131的中心凹部131c处的腔室相连通，且第一腔室130的两侧则由压电致动器133的支架1333之间的空隙1335而与流体通道相连通。

请参阅图6A、图6B、图8、第9A图至第9E图，本案的流体致动器13的作动流程简述如下。当流体致动器13进行作动时，压电致动器133受电压致动而以支架1333为支点，进行垂直方向的往复式振动。如第9A图所示，当压电致动器133受电压致动而向下振动时，由于共振片132是为轻、薄的片状结构，是以当压电致动器133振动时，共振片132亦会随的共振而进行垂直的往复式振动，即为共振片132对应中心凹部131c的部分亦会随的弯曲振动形变，即该对应中心凹部131c的部分是为共振片132的可动部132a，是以当压电致动器133向下弯曲振动时，此时共振片132对应中心凹部131c的可动部132a会因流体的带入及推压以及压电致动器133振动的带动，而随着压电致动器133向下弯曲振动形变，则流体由进气板131上的至少一进气孔131a进入，并透过至少一总线孔131b以汇集到中央的中心凹部131c处，再经由共振片132上与中心凹部131c对应设置的中空孔洞132c向下流入至第一腔室130中。其后，由于受压电致动器133振动的带动，共振片132亦会随的共振而进行垂直的往复式振动，如第9B图所示，此时共振片132的可动部132a亦随的向下振动，并贴附抵触于压电致动器133的悬浮板1331的凸部1331a上，使悬浮板1331的凸部1331a以外的区域与共振片132两侧的固定部132b之间的汇流腔室的间距不会变小，并借由此共振片132的形变，以压缩第一腔室130的体积，并关闭第一腔室130中间流通空间，促使其内的流体推挤向两侧流动，进而经过压电致动器133的支架1333之间的空隙1335而向下穿越流动。之后，如第9C图所示，共振片132的可动部132a向上弯曲振动形变，而回复至初始位置，且压电致动器133受电压驱动以向上振动，如此同样挤压第一腔室130的体积，惟此时由于压电致动器133是向上抬升，因而使得第一腔室130内的流体会朝两侧流动，而流体持续地自进气板131上的至少一进气孔131a进入，再流入中心凹部131c所形成的腔室中。之后，如第9D图所示，该共振片132受压电致动器133向上抬升的振动而共振向上，此时共振片132的可动部132a亦随的向上振动，进而减缓流体持续地自进气板131上的至少一进气孔131a进入，再流入中心凹部131c所形成的腔室中。最后，如第9E图所示，共振片132的可动部132a亦回复至初始位置，由此实施态样可知，当共振片132进行垂直的往复式振动时，是可由其与压电致动器133之间的间隙h以增加其垂直位移的最大距离，换句话说，于该两结构之间设置间隙h可使共振片132于共振时可产生更大幅度的上下位移。是以，在经此流体致动器13的流道设计中产生压力梯度，使流体高速流动，并透过流道进出方向的阻抗差异，将流体由吸入端传输至排出端，以完成流体输送作业，即使在排出端有气压的状态下，仍有能力持续将流体推入流体通道，并可达到静音的效果，如此重复图第9A至图9E的流体致动器13作动，即可使流体致动器13产生一由外向内的流体传输。

综上所述，本案提供一种空气质量通报装置，包括一致动感测模块及一第一通信模块，利用该致动感测模块汲取空气质量通报装置附近的空气，并检测后产生一空气质量信息，再透过该空气质量通报装置的显示单元，或是连接手边的一电子装置，由该电子装置的显示单元，使得用户能够得知其当下所呼吸的空气内含多少种气体，是否有危害人体的虞，达到随时随地检测空气质量的功效；此外，空气质量通报装置可连接一空气质量处理装置，当空气质量变差时，能够实时起动快速作出应对，使用空气质量处理装置改善当前的空气情况，并且该空气质量通报装置能够于该空气质量处理装置作动时，持续监测空气质量，确认该空气质量处理装置对于空气质量改善的效率，当空气质量确实改善，且无法对人体造成危害时，能够立即关闭该空气质量处理装置，避免浪费能源。此外，空气质量通报装置也可设置于一承载件上，该乘载件可为使用者经常配戴的饰品、电子装置，让用户外出时配戴饰品或携带电子装置时，便能一起带上空气质量通报装置，降低遗忘携带空气质量通报装置的几率。因此，本案的空气质量通报装置能够随时随地监测空气质量，并且能够实时反映、处理、改善空气质量，当空气质量良好时，也可迅速关闭空气质量处理装置，节约能源。是以，本案的空气质量通报装置极具产业的价值，爰依法提出申请。

本案得由熟习此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。