气体监测及净化装置的制作方法

本案关于一种气体监测及净化装置，尤指一种应用于使用者呼吸部位附近周围环境净化气体使用的气体监测及净化装置。

背景技术：

现代人对于生活周遭的气体品质的要求愈来愈重视，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，甚至于气体中含有的微粒，都会在环境中暴露影响人体健康，严重的甚至危害到生命。因此环境气体品质好坏纷纷引起各国重视，目前急需要如何监测去避免远离，是当前重视的课题。

如何确认气体品质的好坏，利用一种气体传感器来监测周围环境气体是可行的，若又能即时提供监测信息，警示处在环境中的人，能够即时预防或逃离，避免遭受环境中的气体暴露造成人体健康影响及伤害，利用气体传感器来监测周围环境可说是非常好的应用。不过，即使马上可以得知空气品质状态，但如果无法即刻改善使用者呼吸部位附近周围环境的气体，也会立即对人体健康发生影响，为了使用者呼吸部位附近周围环境能净化气体，并降低人体健康的影响，利用气体监测及净化装置提供一种空气污染的解决方案，是本案所研发的重要课题。

技术实现要素：

本案的主要目的是提供一种气体监测及净化装置，利用支撑框体的可携带移动及可调整定位的便利性，让使用者得以环绕依靠固定使用，而该支撑框体上所嵌设气体监测机来净化使用者周遭环境的气体，以降低环境中的空污气体暴露所造成人体健康影响及伤害，以及透过该气体监测机提供气体监测信息，进而提供空气品质通报机制给使用者实施防护措施。

为达上述目的，本案的一较广义实施态样为一种气体监测及净化装置，包含：一支撑框体，为一可挠支撑体，其一端处设有一第一嵌入槽及多个第一通气孔，该多个第一通气孔与该第一嵌入槽连通；以及一气体监测机，嵌置于该第一嵌入槽中定位，包含：一本体，设有一进气口、一排气口；至少一气体监测模块，设置于该进气口、该排气口之间，该气体监测模块包含有一气体致动器及一气体传感器，该气体致动器控制气体由该进气口导入该气体监测模块内，透过该气体传感器进行监测；至少一微粒监测模块，设置连通于该进气口、该排气口之间，该微粒监测模块包含有一微粒致动器及一微粒传感器，该微粒致动器控制气体由该进气口导入该微粒监测模块内部，以该微粒传感器监测气体中所含悬浮微粒的粒径及浓度；至少一净化气体模块，设置连通于该进气口、该排气口之间，该净化气体模块包含一第一净化致动器及一第一净化单元，该第一净化致动器控制气体由该进气口导入该净化气体模块内部，透过该第一净化单元净化气体，净化后气体由该排气口排出该本体外，而该排气口对应该多个第一通气孔，使净化后气体由该多个第一通气孔排出供使用者吸取。

附图说明

图1为本案气体监测及净化装置之外观示意图。

图2为本案气体监测及净化装置的支撑框体外观示意图。

图3为本案气体监测及净化装置的气体监测机嵌置于支撑框体的剖面示意图。

图4为本案气体监测机的气体监测模块剖面示意图。

图5为本案气体监测机的微粒监测模块剖面示意图。

图6A为本案气体监测机的净化气体模块的第一净化单元第一实施例剖面示意图。

图6B为本案气体监测机的净化气体模块的第一净化单元第二实施例剖面示意图。

图6C为本案气体监测机的净化气体模块的第一净化单元第三实施例剖面示意图。

图6D为本案气体监测机的净化气体模块的第一净化单元第四实施例剖面示意图。

图6E为本案气体监测机的净化气体模块的第一净化单元第五实施例剖面示意图。

图7A及图7B所示分别为本案气体泵于不同视角的分解结构示意图。

图7C所示为图7A及图7B所示的气体泵的剖面示意图。

图7D至图7F所示为图7C所示的气体泵的作动示意图。

图8A所示为本案鼓风箱气体泵相关构件分解示意图。

图8B至图8D所示为图8A所示的鼓风箱气体泵的作动示意图。

图9A为本案气体监测及净化装置的净化气体机嵌置于支撑框体的第二净化单元第一实施例剖面示意图。

图9B为本案气体监测及净化装置的净化气体机嵌置于支撑框体的第二净化单元第二实施例剖面示意图。

图9C为本案气体监测及净化装置的净化气体机嵌置于支撑框体的第二净化单元第三实施例剖面示意图。

图9D为本案气体监测及净化装置的净化气体机嵌置于支撑框体的第二净化单元第四实施例剖面示意图。

图9E为本案气体监测及净化装置的净化气体机嵌置于支撑框体的第二净化单元第五实施例剖面示意图。

图10为本案气体监测及净化装置的净化气体机实施信息传输架构示意图。

附图标记说明

1：支撑框体

11a：第一嵌入槽

11b：第二嵌入槽

12a：多个第一通气孔

12b：多个第二通气孔

2：气体监测机

21：本体

211：进气口

212：排气口

22：气体监测模块

221：气体致动器

222：气体传感器

223：第一隔腔本体

224：气道隔板

225：气体进气通道

226：气体排气通道

227：气道连通口

23：微粒监测模块

231：微粒致动器

232：微粒传感器

233：第二隔腔本体

234：承载隔板

235：微粒监测基座

235a：承置槽

235b：监测通道

235c：光束通道

235d：容置室

236：激光发射器

237：监测进气通道

238：监测排气通道

24：净化气体模块

241：第一净化致动器

242：第一净化单元

242a：滤网

242b：光触媒

242c：紫外线灯

242d：纳米光管

242e：电极线

242f：集尘板

242g：升压电源器

242h：电场上护网

242i：吸附滤网

242j：高压放电极

242k：电场下护网

243：第三隔腔本体

244：第一净化通道

3：气体泵

31：进气板

31a：进气孔

31b：汇流排孔

31c：汇流腔室

32：共振片

32a：中空孔

32b：可动部

32c：固定部

33：压电致动器

33a：悬浮板

331a：第一表面

332a：第二表面

33b：外框

331b：组配表面

332b：下表面

33c：连接部

33d：压电元件

33e：间隙

33f：凸部

331f：凸部表面

34：绝缘片

35：导电片

36：腔室空间

4：鼓风箱气体泵浦

41：喷气孔片

41a：连接件

41b：悬浮片

41c：中空孔洞

42：腔体框架

43：致动体

43a：压电载板

43b：调整共振板

43c：压电板

44：绝缘框架

45：导电框架

46：共振腔室

47：气流腔室

g：腔室间距

5：净化气体机

51：第二净化致动器

52：第二净化单元

52a：滤网

52b：光触媒

52c：紫外线灯

52d：纳米光管

52e：电极线

52f：集尘板

52g：升压电源器

52h：电场上护网

52i：吸附滤网

52j：高压放电极

52k：电场下护网

53：外框本体

54：净化进气口

55：净化出气口

56：第二净化通道

6：驱动控制模块

6a：微处理器

6b：物联网通信器

6c：全球定位系统元件

6d：数据通信器

7：连网中继站

8：云端数据处理装置

9：连结装置

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、图2及图3所示，本案的气体监测及净化装置包含一支撑框体1及至少一气体监测机2。支撑框体1为一可挠支撑体，可供使用者置位于头部或颈部附近定位使用，其一端设有一第一嵌入槽11a及多个第一通气孔 12a，多个第一通气孔12a与第一嵌入槽11a相连通；而气体监测机2嵌置于第一嵌入槽11a中定位，气体监测机2包含：至少一本体21、至少一气体监测模块22、至少一微粒监测模块23及至少一净化气体模块24。

上述气体监测机2的本体21设有一进气口211及一排气口212，内部可以组设多个气体监测模块22、多个微粒监测模块23及多个净化气体模块24 来监测气体及净化气体使用。以下说明为避免赘述仅以一个气体监测模块22、一个微粒监测模块23及一个净化气体模块24使用作举例说明，但不以此为限。

如图3及图4所示，上述的气体监测模块22设置于进气口211、排气口212之间，且气体监测模块22包括一气体致动器221、一气体传感器222及一第一隔腔本体223，其中第一隔腔本体223内部由一气道隔板224区隔出相互连通的一气体进气通道225及一气体排气通道226，气体进气通道225对应连通进气口211，且气体传感器222设置在气体进气通道225中，而气体排气通道226 连通排气口212，且气体致动器221设置在气体排气通道226中，且定位于气道隔板224上，又气道隔板224设有一气道连通口227，以连通气体进气通道225及气体排气通道226，如此气体传感器222设置于气体进气通道225中，并且透过气道隔板224而与气体致动器221保持相互隔离，因此气体致动器221致动运作时，因其振动会产生热源，气道隔板224就能抑制该多个热源避免影响气体传感器222的检测灵敏度，借此气体致动器221控制气体由进气口211导入气体监测模块22内，透过气体传感器222进行监测以产生监测数据，且监测后气体由排气口212排出。

本案的气体传感器222可为一氧气传感器、一一氧化碳传感器、一二氧化碳传感器、一温度传感器、一臭氧传感器及一挥发性有机物传感器的至少其中之一或其组合；或，上述的气体传感器222可为细菌传感器、一病毒传感器或一微生物传感器的至少其中之一或其组合，均不以此为限。

再请参阅图7A至图7F所示，本案气体致动器221为一流体输送组件，流体输送组件可为一气体泵3，气体泵3包含有依序堆叠的一进气板31、一共振片32、一压电致动器33、一绝缘片34、一导电片35。进气板31具有至少一进气孔31a、至少一汇流排孔31b及一汇流腔室31c，上述的进气孔31a与汇流排孔31b其数量相同，于本实施例中，进气孔31a与汇流排孔31b以数量4个作举例说明，并不以此为限；4个进气孔31a分别贯通4个汇流排孔31b，且4个汇流排孔 31b汇流到汇流腔室31c。

上述的共振片32，可透过贴合方式组接于进气板31上，且共振片 32上具有一中空孔32a、一可动部32b及一固定部32c，中空孔32a位于共振片32 的中心处，并与进气板31的汇流腔室31c对应，而设置于中空孔32a的周围且与汇流腔室31c相对的区域为可动部32b，而设置于共振片32的外周缘部分贴固于进气板31上则为固定部32c。

上述的压电致动器33，包含有一悬浮板33a、一外框33b、至少一连接部33c、一压电元件33d、至少一间隙33e及一凸部33f；其中，悬浮板33a为一正方型悬浮板，具有第一表面331a及相对第一表面331a的一第二表面332a，外框33b环绕设置于悬浮板33a的周缘，且外框33b具有一组配表面331b及一下表面332b，并透过至少一连接部33c连接于悬浮板33a与外框33b之间，以提供弹性支撑悬浮板33a的支撑力，其中，至少一间隙33e为悬浮板33a、外框33b与连接部33c之间的空隙，用以供气体通过。此外，悬浮板33a的第一表面331a具有凸部33f，凸部33f于本实施例中是将凸部33f的周缘且邻接于连接部33c的连接处透过蚀刻制程，使其下凹，来使悬浮板33a的凸部33f高于第一表面331a来形成阶梯状结构。

又如图7C所示，本实施例的悬浮板33a采以冲压成形使其向下凹陷，其下陷距离可由至少一连接部33c成形于悬浮板33a与外框33b之间所调整，使在悬浮板33a上的凸部33f的凸部表面331f与外框33b的组配表面331b两者形成非共平面，亦即凸部33f的凸部表面331f将低于外框33b的组配表面331b，且悬浮板33a的第二表面332a低于外框33b的下表面332b，又压电元件33d贴附于悬浮板33a的第二表面332a，与凸部33f相对设置，压电元件33d被施加驱动电压后由于压电效应而产生形变，进而带动悬浮板33a弯曲振动；利用于外框33b的组配表面331b上涂布少量粘合剂，以热压方式使压电致动器33贴合于共振片32的固定部32c，进而使得压电致动器33得以与共振片32组配结合。此外，绝缘片34 及导电片35皆为框型的薄型片体，依序堆叠于压电致动器33下。于本实施例中，绝缘片34贴附于压电致动器33之外框33b的下表面332b。

请继续参阅图7C所示，气体泵3的进气板31、共振片32、压电致动器33、绝缘片34、导电片35依序堆叠结合后，其中悬浮板33a与共振片32之间形成一腔室间距g，腔室间距g将会影响气体泵3的传输效果，故维持一固定的腔室间距g对于气体泵3提供稳定的传输效率是十分重要。本案的气体泵3对悬浮板33a使用冲压方式，使其向下凹陷，让悬浮板33a的第一表面331a与外框33b 的组配表面331b两者为非共平面，亦即悬浮板33a的第一表面331a将低于外框 33b的组配表面331b，且悬浮板33a的第二表面332a低于外框33b的下表面332b，使得压电致动器33的悬浮板33a凹陷形成一空间得与共振片32构成一可调整的腔室间距g，直接透过将上述压电致动器33的悬浮板33a采以成形凹陷构成一腔室空间36的结构改良，如此一来，所需的腔室间距g得以透过调整压电致动器 33的悬浮板33a成形凹陷距离来完成，有效地简化了调整腔室间距g的结构设计，同时也达成简化制程，缩短制程时间等优点。

图7D至图7F为图7C所示的气体泵3的作动示意图。请先参阅图 7D，压电致动器33的压电元件33d被施加驱动电压后产生形变带动悬浮板33a向下位移，此时腔室空间36的容积提升，于腔室空间36内形成了负压，便汲取汇流腔室31c内的空气进入腔室空间36内，同时共振片32受到共振原理的影响被同步向下位移，连带增加了汇流腔室31c的容积，且因汇流腔室31c内的空气进入腔室空间36的关系，造成汇流腔室31c内同样为负压状态，进而通过汇流排孔 31b、进气孔31a来吸取空气进入汇流腔室31c内；请再参阅图7E，压电元件33d 带动悬浮板33a向上位移，压缩腔室空间36，迫使腔室空间36内的空气通过间隙 33e向下传输，来达到传输空气的效果，同时间，共振片32同样被悬浮板33a因共振而向上位移，同步推挤汇流腔室31c内的气体往腔室空间36移动；最后请参阅图7F，当悬浮板33a被向下带动时，共振片32也同时被带动而向下位移，此时的共振片32将使压缩腔室空间36内的气体向至少一间隙33e移动，并且提升汇流腔室31c内的容积，让气体能够持续地通过进气孔31a、汇流排孔31b来汇聚于汇流腔室31c内，透过不断地重复上述步骤，使气体泵3能够连续将气体自进气孔31a进入，再由至少一间隙33e向下传输，以不断地汲取气体监测机2外的气体进入，提供气体给气体传感器222感测，提升感测效率。

请继续参阅图7C，上述气体致动器221为一气体泵3，而气体致动器221为一种流体输送组件，流体输送组件也可为透过微机电制程的方式所制出的微机电系统气体泵，其中，进气板31、共振片32、压电致动器33、绝缘片 34、导电片35皆可透过面型微加工技术制成，以缩小整个泵的体积。

当然，请参阅图8A、图8B至图8D所示，本案气体致动器221为一种流体输送组件，流体输送组件也可为一种鼓风箱气体泵4(BLOWER PUMP)，鼓风箱气体泵4包含有依序堆叠的喷气孔片41、腔体框架42、致动体43、绝缘框架44及导电框架45；喷气孔片41包含了多个连接件41a、一悬浮片41b及一中空孔洞41c，悬浮片41b可弯曲振动，多个连接件41a邻接于悬浮片41b的周缘，本实施例中，连接件41a其数量为4个，分别邻接于悬浮片41b的4个角落，但不此以为限，而中空孔洞41c形成于悬浮片41b的中心位置；腔体框架42承载叠置于悬浮片41b上，致动体43承载叠置于腔体框架42上，并包含了一压电载板43a、一调整共振板43b、一压电板43c，其中，压电载板43a承载叠置于腔体框架42 上，调整共振板43b承载叠置于压电载板43a上，压电板43c承载叠置于调整共振板43b上，供施加电压后发生形变以带动压电载板43a及调整共振板43b进行往复式弯曲振动；绝缘框架44则是承载叠置于致动体43的压电载板43a上，导电框架 45承载叠置于绝缘框架44上，其中，致动体43、腔体框架42及悬浮片41b之间形成一共振腔室46。

再请参阅图8B至图8D为本案的鼓风箱气体泵4的作动示意图。请先参阅图8B所示，鼓风箱气体泵4透过连接件41a定位，喷气孔片41底面间形成气流腔室47；请再参阅图8C，当施加电压于致动体43的压电板43c时，压电板 43c因压电效应开始产生形变并同步带动调整共振板43b与压电载板43a，此时，喷气孔片41会因亥姆霍兹共振(Helmholtz resonance)原理一起被带动，使得致动体43向上移动，由于致动体43向上位移，使得气流腔室47的容积增加，其内部气压形成负压，于鼓风箱气体泵4外的空气将因为压力梯度由喷气孔片41 的连接件41a与侧壁之间的空隙进入气流腔室47并进行集压；最后请参阅第8C 图，气体不断地进入气流腔室47内，使气流腔室47内的气压形成正压，此时，致动体43受电压驱动向下移动，将压缩气流腔室47的容积，并且推挤气流腔室 47内气体，致使传导气体流通。

当然，上述气体致动器221为一鼓风箱气体泵4，而气体致动器221 为一种鼓风箱气体泵4的流体输送组件，此鼓风箱气体泵4的流体输送组件也可为透过微机电制程的方式所制出的微机电系统气体泵，其中，喷气孔片41、腔体框架42、致动体43、绝缘框架44及导电框架45皆可透过面型微加工技术制成，以缩小泵整个的体积。

再请参阅图3及图5所示，上述的微粒监测模块23设置于进气口 211、排气口212之间，微粒监测模块23包含一微粒致动器231、一微粒传感器 232及一第二隔腔本体233、一承载隔板234、一微粒监测基座235及一激光发射器236，第二隔腔本体233内部空间借由该承载隔板234定义出一监测进气通道 237与一监测排气通道238，监测进气通道237连通进气口211，而监测排气通道 238连通排气口212，又承载隔板234具有一监测连通口234a，以连通监测进气通道237与监测排气通道238，以及微粒监测基座235邻设于承载隔板234，并容置于监测进气通道237中，具有一承置槽235a、一监测通道235b、一光束通道235c 及一容置室235d，微粒致动器231设置于承置槽235a上，而监测通道235b设置于承置槽235a下方，以及容置室235d设置于监测通道235b一侧容置定位激光发射器236，而光束通道235c为连通于容置室235d及监测通道235b之间，且直接垂直横跨监测通道235b，导引激光发射器236所发射激光光束照射至监测通道235b 中，以及微粒传感器232设置于监测通道235b下方，促使微粒致动器231控制气体由进气口211进入至承置槽235a而导入监测通道235b中，并受激光发射器236 所发射激光光束照射，以投射气体中光点至微粒传感器232表面监测气体中所含悬浮微粒的粒径及浓度，监测后气体通过该监测排气通道238再由该排气口 212排出。

上述的微粒监测模块23的微粒致动器231为一流体输送组件，流体输送组件可为一气体泵3或者一鼓风箱气体泵4的型态结构来实施气体传输，气体泵3定位于微粒监测基座235的承置槽235a上方来实施设置，鼓风箱气体泵4 透过连接件41a定位于微粒监测基座235的承置槽235a上方来实施设置，其结构及动作如上述气体泵3、鼓风箱气体泵4说明，在此就不赘述。而气体泵3也可为透过微机电制程的方式所制出的微机电系统气体泵，其中，进气板31、共振片32、压电致动器33、绝缘片34、导电片35皆可透过面型微加工技术制成，以缩小整个泵的体积，而鼓风箱气体泵4也可为透过微机电制程的方式所制出的微机电系统气体泵，其中，喷气孔片41、腔体框架42、致动体43、绝缘框架44 及导电框架45皆可透过面型微加工技术制成，以缩小泵的体积。

请参阅图3及图6A至图6E所示，上述的净化气体模块24设置连通于进气口211、排气口212之间，净化气体模块24包含一第一净化致动器241、一第一净化单元242及一第三隔腔本体243，第三隔腔本体243设有一第一净化通道244，第一净化通道244连通进气口211及排气口212，且第一净化致动器241 设置于第一净化通道244中，以及第一净化单元242置设于第一净化通道244中，透过第一净化致动器241以控制气体由进气口211导入至第一净化通道244中，再透过第一净化单元242来净化气体，净化气体由排气口212排出，供使用者可使用本装置达到净化周遭环境气体的效益。

如图6A所示为净化气体模块24的第一净化单元242第一实施例剖面示意图，上述的第一净化单元242可为一种滤网单元，包含多个滤网242a，本实施例为两个滤网242a分别置设第一净化通道244中保持一间距，使气体透过第一净化致动器241控制导入第一净化通道244中受两滤网242a吸附气体中所含化学烟雾、细菌、尘埃微粒及花粉，以达净化气体的效果，其中滤网242a可为静电滤网、活性炭滤网或高效滤网(HEPA)。

如图6B所示为净化气体模块24的第一净化单元242第二实施例剖面示意图，上述第一净化单元242可为一光触媒单元，包含一光触媒242b及一紫外线灯242c，分别置设第一净化通道244中且两者之间保持一间距，使气体透过第一净化致动器241控制导入第一净化通道244中，且光触媒242b透过紫外线灯242c照射得以将光能转换化学能对气体分解有害气体及消毒杀菌，以达净化气体的效果。当然于本实施例中也可配合滤网242a在第一净化通道244中，以加强净化气体的效果，其中滤网242a可为静电滤网、活性炭滤网或高效滤网 (HEPA)。

如图6C所示为净化气体模块24的第一净化单元242第三实施例剖面示意图，上述的第一净化单元242可为一光等离子单元，包含一纳米光管 242d，置设第一净化通道244中，使气体透过第一净化致动器241控制导入第一净化通道244中，透过纳米光管242d照射，得以将气体中的氧分子及水分子分解成具高氧化性光等离子具有破坏有机分子的离子气流，将气体中含有挥发性甲醛、甲苯、挥发性有机气体(VOC)等气体分子分解成水和二氧化碳，以达净化气体的效果。当然于本实施例也可配合滤网242a在第一净化通道244中，以加强净化气体的效果，其中滤网242a可为静电滤网、活性炭滤网或高效滤网 (HEPA)。

如图6D所示为净化气体模块24的第一净化单元242第四实施例剖面示意图，上述的第一净化单元242可一种负离子单元，包含至少一电极线242e、至少一集尘板242f及一升压电源器242g，每个电极线242e、每个集尘板242f置设第一净化通道244中，而升压电源器242g设置于净化气体模块24内提供每个电极线242e高压放电，每个集尘板242f带有负电荷，使气体透过第一净化致动器241控制导入第一净化通道244中，透过每个电极线242e高压放电，得以将气体中所含微粒带正电荷，将带正电荷微粒附着在带负电荷的每个集尘板242f上，以达净化气体的效果。上述的电极线242e采用富勒烯材料纤维束制成，富勒烯材料纤维束是一种应用了纳米技术所制造的电触媒材料，是一种接近超导的材料、电阻几乎等于零，电离子通过该材料时会产生强大的共振效应，对于电离子的游离析出极为有益，而并非像传统的离子释放材料(普通碳纤维金属等)需要很强的电流，所以电极线242e采用富勒烯材料纤维束制成只需比较微弱的电流即可释放大剂量、高纯度的负氧离子，并且在空间形成纯凈的生态负离子浴环境，同时避免了臭氧、氮氧化物、正离子等衍生污染物产生。当然本实施例同样也可配合滤网242a在第一净化通道244中，以加强净化气体的效果，其中滤网242a可为静电滤网、活性炭滤网或高效滤网(HEPA)。

如图6E所示为净化气体模块24的第一净化单元242第五实施例剖面示意图，上述的第一净化单元242可为一种等离子体离子单元，包含一电场上护网242h、一吸附滤网242i、一高压放电极32j、一电场下护网242k及一升压电源器242g，其中电场上护网242h、吸附滤网242i、高压放电极32j及电场下护网242k置设第一净化通道244中，且吸附滤网242i、高压放电极32j夹置设于电场上护网242h、电场下护网242k之间，而升压电源器242g设置于净化气体模块 24内提供高压放电极32j高压放电，以产生高压等离子柱带有等离子体离子，使气体透过第一净化致动器241控制导入第一净化通道244中，透过等离子体离子使得气体中所含氧分子与水分子电离生成阳离子(H⁺)和阴离子(O^2-)，且离子周围附着有水分子的物质附着在病毒和细菌的表面之后，在化学反应的作用下，会转化成强氧化性的活性氧(羟基，OH基)，从而夺走病毒和细菌表面蛋白质的氢，将其分解(氧化分解)，以达净化气体的效果，当然于本实施例中亦可同步配合滤网242a在第一净化通道244中，以加强净化气体的效果，其中滤网242a可为静电滤网、活性炭滤网或高效滤网(HEPA)。

上述净化气体模块24的第一净化致动器241为一流体输送组件，流体输送组件可为一气体泵3或者一鼓风箱气体泵4的型态结构来实施气体传输，气体泵3定位于第一净化通道244中来实施设置，鼓风箱气体泵4透过连接件41a定位于第一净化通道244中来实施设置，其结构及动作如上述气体泵3、鼓风箱气体泵4说明，在此就不赘述。而气体泵3的流体输送组件也可为透过微机电制程的方式所制出的微机电系统气体泵，其中，进气板31、共振片32、压电致动器33、绝缘片34、导电片35皆可透过面型微加工技术制成，以缩小整个泵的体积，而鼓风箱气体泵4的流体输送组件也可为透过微机电制程的方式所制出的微机电系统气体泵，其中，喷气孔片41、腔体框架42、致动体43、绝缘框架44及导电框架45皆可透过面型微加工技术制成，以缩小第一净化致动器241 的体积。

当然，本案气体监测及净化装置为了加强净化气体效果，如图2 及图9A至图9E所示，在支撑框体1另一端处设有一第二嵌入槽11b及多个第二通气孔12b，多个第二通气孔12b与第二嵌入槽11b相连通，而第二嵌入槽11b可供一净化气体机5嵌置定位，净化气体机5包含一第二净化致动器51、一第二净化单元52及一外框本体53，外框本体53具有一净化进气口54及一净化出气口55，且净化出气口55连通多个第二通气孔12b，以及内部设有一第二净化通道56，连通净化进气口54及净化出气口55，且第二净化致动器51设置于第二净化通道 56中，以及第二净化单元52置设于第二净化通道56中，透过第二净化致动器51 以控制气体导入第二净化通道56中，通过第二净化单元52净化气体，净化气体由经净化出气口55排出，并经过多个第二通气孔12b排出于外。供使用者可使用本装置达到加强净化周遭环境气体的效益。

如图9A为净化气体机5嵌置于支撑框体1的第二净化单元52第一实施例剖面示意图，上述的第二净化单元52可为一种滤网单元，包含多个滤网 52a，本实施例为两个滤网52a分别置设第二净化通道56中保持一间距，使气体透过第二净化致动器51控制导入第二净化通道56中受两滤网52a吸附气体中所含化学烟雾、细菌、尘埃微粒及花粉，以达净化气体的效果，其中滤网52a可为静电滤网、活性炭滤网或高效滤网(HEPA)。

如图9B所示，为净化气体机5嵌置于支撑框体1的第二净化单元52 第二实施例剖面示意图，上述第二净化单元52可为一光触媒单元，包含一光触媒52b及一紫外线灯52c，分别置设第二净化通道56中保持一间距，使气体透过净化致动器51控制导入第二净化通道56中，且光触媒52b透过紫外线灯52c照射得以将光能转换化学能对气体分解有害气体及消毒杀菌，以达净化气体的效果。当然本实施例也可配合滤网52a在第二净化通道56中，以加强净化气体的效果，其中滤网52a可为静电滤网、活性炭滤网或高效滤网(HEPA)。

如图9C所示为净化气体机5嵌置于支撑框体1的第二净化单元52 第三实施例剖面示意图，上述第二净化单元52可为一气体净化组件，于本实施例中气体净化组件为一光等离子单元，包含一纳米光管52d，置设第二净化通道56中，使气体透过第二净化致动器51控制导入第二净化通道56中，透过纳米光管52d照射，得以将气体中的氧分子及水分子分解成具高氧化性光等离子具有破坏有机分子的离子气流，将气体中含有挥发性甲醛、甲苯、挥发性有机气体(VOC)等气体分子分解成水和二氧化碳，以达净化气体的效果。当然本实施例也可配合滤网52a在第二净化通道56中，以加强净化气体的效果，其中滤网52a 可为静电滤网、活性炭滤网或高效滤网(HEPA)。

如图9D所示为净化气体机5嵌置于支撑框体1的第二净化单元52 第一实施例剖面示意图。上述第二净化单元52可为一气体净化组件，于本实施例中气体净化组件为一负离子单元，包含至少一电极线52e、至少一集尘板52f 及一升压电源器52g，每个电极线52e、每个集尘板52f置设第二净化通道56中，而升压电源器52g设置于净化气体机5内提供每个电极线52e高压放电，每个集尘板52f带有负电荷，使气体透过第二净化致动器51控制导入第二净化通道56中，透过每个电极线52e高压放电，得以将气体中所含微粒带正电荷，将带正电荷微粒附着在带负电荷的每个集尘板52f上，以达净化气体的效果。上述的电极线52e 采用富勒烯材料纤维束制成。当然本实施例同样可配合滤网52a在第二净化通道 56中，以加强净化气体的效果，其中滤网52a可为静电滤网、活性炭滤网或高效滤网(HEPA)。

如图9E所示为净化气体机5嵌置于支撑框体1的第二净化单元52 第四实施例剖面示意图。上述第二净化单元52可为一等离子体离子单元，包含一电场上护网52h、一吸附滤网52i、一高压放电极52j、一电场下护网52k及一升压电源器52g，其中电场上护网52h、吸附滤网52i、高压放电极52j及电场下护网52k置设第二净化通道56中，且吸附滤网52i、高压放电极52j夹置设于电场上护网52h、电场下护网52k之间，而升压电源器52g设置于净化气体机5内提供高压放电极52j高压放电，以产生高压等离子柱带有等离子体离子，使气体透过第二净化致动器51控制导入第二净化通道56中，透过等离子体离子使得气体中所含氧分子与水分子电离生成阳离子(H⁺)和阴离子(O^2-)，且离子周围附着有水分子的物质附着在病毒和细菌的表面之后，在化学反应的作用下，会转化成强氧化性的活性氧(羟基，OH基)，从而夺走病毒和细菌表面蛋白质的氢，将其分解(氧化分解)，以达净化气体的效果。当然本实施例亦也可配合滤网 52a在第二净化通道56中，以加强净化气体的效果，其中滤网52a可为静电滤网、活性炭滤网或高效滤网(HEPA)。

再请参阅图9A至图9E所示，上述第二净化致动器51可为一流体输送组件，流体输送组件可为一气体泵3或者一鼓风箱气体泵4的型态结构来实施气体传输，气体泵3定位于第二净化通道56中来实施设置，鼓风箱气体泵4透过连接件41a定位于第二净化通道56中来实施设置，其结构及动作如上述气体泵 3、鼓风箱气体泵4说明，在此就不赘述。而气体泵3的流体输送组件也可为透过微机电制程的方式所制出的微机电系统气体泵，其中，进气板31、共振片32、压电致动器33、绝缘片34、导电片35皆可透过面型微加工技术制成，以缩小整个泵的体积，而鼓风箱气体泵4的流体输送组件也可为透过微机电制程的方式所制出的微机电系统气体泵，其中，喷气孔片41、腔体框架42、致动体43、绝缘框架44及导电框架45皆可透过面型微加工技术制成，以缩小整个泵的体积。

由上述说明可知，本案气体监测及净化装置将支撑框体1两端处，透过气体监测机2及净化气体机5提供净化气体，形成对流加强净化气体效果；又，本案气体监测及净化装置的气体监测机2具有气体传感器222、微粒传感器 232来监测周围环境气体，若又能即时提供监测信息来警示处在环境中的人，提供空气品质通报机制给使用者实施即时预防或逃离防护措施。

因此如图3及图10所示，本案的气体监测机2进一步包含一驱动控制模块6，驱动控制模块6包含一微处理器6a、物联网通信器6b、一全球定位系统元件6c及一数据通信器6d，微处理器6a控制启动气体监测模块22、微粒监测模块23及净化气体模块24的运作，并将气体传感器222、微粒传感器232的监测数据做演算处理而转换成一输出数据信息，透过物联网通信器6b接收输出数据信息，并传输发送至一连网中继站7，透过连网中继站7再传输输出数据信息至一云端数据处理装置8予以储存，且云端数据处理装置8将运算处理后的输出数据信息发布通知。上述的数据通信器6d也可以接收输出数据信息，并传输发送至一连结装置9，透过连结装置9显示输出数据信息、储存输出数据信息，或者传送输出数据信息启动空气品质通报机制直接通报操作者，或者连结装置9传输输出数据信息至连网中继站7，并由连网中继站7进一步传输，即可将输出数据信息传输至一云端数据处理装置8予以储存，且该云端数据处理装置8将运算处理后的该输出数据信息发布通知，通知发送给连网中继站7，再传输至连结装置9，连结装置9启动空气品质通报机制；上述的连结装置9亦可发送操控指令来操作气体监测机2的运作，透过有线通信传输作业或者无线通信传输作业将操控指令传送至数据通信器6b，再传输给微处理器6a以控制启动气体监测模块22、微粒监测模块23及净化气体模块24的监测气体及净化气体操作。

上述的物联网通信模块6b为以窄频无线电通信技术所传输发送信号的装置，例如，是以一种窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)模块来传输输出数据信息，而连网中继站7为通信电信商所设的信息传输交换通信设备，透过连网中继站7即可将输出数据信息传输至云端数据处理装置8予以储存；而全球定位系统元件6c具备全球定位系统(GPS)的功能，方便装置使用者定位寻找及定位监控的使用。于一些实施例中，连结装置9为具有一有线通信传输模块的显示装置，例如，桌上型电脑；或者连结装置9为具有一无线通信传输模块的显示装置，例如，笔记型电脑；又或者连结装置9 为具有一无线通信传输模块的可携式行动装置，例如，手机。有线通信传输模块主要可采用RS485、RS232、Modbus、KNX等通信接口来进行有线通信传输作业。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。上述的数据通信器6d为一般有线或无线通信的传输装置，例如，数据通信模块6d为一种有线通信传输模块，主要可采用 RS485、RS232、Modbus、KNX等通信接口来进行有线通信传输作业，数据通信器6d亦可为一种无线通信传输模块，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。上述的驱动控制模块6也包括有一供电元件6e，提供输送一电能以驱动微处理器6a进行控制及运算。

当然，本案的气体监测及净化装置在一具体实施例中，支撑框体 1置设于婴儿床上使用，将婴儿头部靠置支撑框体1中，透过气体监测机2产生净化气体，提供给婴儿呼吸部位周围获得净化气体使用，以及透过气体监测机 2提供气体监测信息，进而提供空气品质通报机制给监护者实施防护措施，例如放下婴儿床布帘，或者关闭门窗。而在另一具体实施例中，也可以将支撑框体1置设于婴儿推车上使用，将婴儿头部靠置该支撑框体1中，透过净化气体机 5产生净化气体，提供给婴儿呼吸部位周围获得净化气体使用，以及透过气体监测机2提供气体监测信息，进而提供空气品质通报机制给监护者实施防护措施，例如放下婴儿车布帘，远离至安全处回避。如此本案气体监测及净化装置利用支撑框体1的可携带移动的便利性，让使用者可应用在室内、室外使用，随时随地呼吸到净化气体，降低空污对人体健康影响及伤害，极具利用性。

综上所述，本案所提供一种气体监测及净化装置，利用支撑框体的可携带移动及可调整定位的便利性，让使用者得以环绕依靠固定使用，而该支撑框体上所嵌设气体净化机来净化使用者周遭环境的气体，以降低环境中的空污气体暴露所造成人体健康影响及伤害，以及透过该气体监测机提供气体监测信息，进而提供空气品质通报机制给使用者实施防护措施。

本案得由熟知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。