鼻塞过滤装置及鼻塞过滤装置组的制作方法

鼻塞过滤装置及鼻塞过滤装置组
【技术领域】
1.本案关于一种过滤装置，尤指塞挂于人体鼻孔中加强气体导入吸入效果及结合气体检测的鼻塞过滤装置及鼻塞过滤装置组。


背景技术：

2.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，目前如何监测去避免远离，是当前急需重视的课题。
3.又，人体为了避免呼吸到有害气体或微粒，目前有种塞入鼻孔的鼻塞滤网提供过滤净化吸入气体，但因鼻塞滤网的滤网筛目因素会让使用者发生呼吸器量不足及呼吸不通顺的问题，衍生使用者挂塞鼻塞滤网的不舒适性。
4.有鉴于此，要如何提供一种改善上述问题的鼻塞过滤装置，实乃本发明目前所欲解决的主要课题。


技术实现要素：

5.本案的主要目的是提供一种鼻塞过滤装置，塞挂于人体鼻孔中，可以借由第一致动器及第二致动器串联搭配，促使第一致动器提供高压气体导入，而第二致动器提供大流量气体输出至滤网，达到加强气体导入的吸入效果，并能快速通过滤网提供过滤净化的吸入气体，同时气体传感器也提供吸入气体的检测，让人体呼吸到干净气体及了解吸入气体的气体品质。
6.本案的一广义实施态样为一种鼻塞过滤装置组，包括两组鼻塞过滤装置，该鼻塞过滤装置包括：一装置本体，中间具有一通气流道，该通气流道具有一进气端及出气端；一滤网，设置于该通气流道的该出气端；一第一致动器，以半导体制程制出，设置于该通气流道的该进气端之内，供以受驱动并对装置外部的一气体产生高压输送；一第二致动器，以半导体制程制出，与该第一致动器堆叠接合，供以受驱动并对该第一致动器所产生传输该气体再传输导送至该滤网进行净化过滤；一气体传感器，设置于该通气流道的该出气端，供以检测出该出气端的气体品质；该鼻塞过滤装置组还包括一连接件，该连接件串接该两组鼻塞过滤装置，且用以塞入一人体鼻孔并提供一气体过滤净化。
【附图说明】
7.图1为本案鼻塞过滤装置组一较佳实施例示意图。图2a为本案鼻塞过滤装置的第一致动器及第二致动器堆叠接合实施导气过滤净化的剖面示意图。图2b为本案鼻塞过滤装置的第一致动器及第二致动器堆叠接合实施导气过滤净化的气体流向的剖面示意图。
图2c为本案鼻塞过滤装置的第一致动器实施导气过滤净化的剖面示意图。图2d为本案鼻塞过滤装置的第一致动器实施导气过滤净化时的剖面示意图。图2e为本案鼻塞过滤装置的第二致动器实施导气过滤净化时的剖面示意图。图2f为本案鼻塞过滤装置的第二致动器堆叠接合实施导气过滤净化的气体流向的剖面示意图。图2g为本案鼻塞过滤装置的另一较佳实施例实施导气过滤净化的剖面示意图。图3a为本案鼻塞过滤装置的第一致动器示意图。图3b至图3c为图3a中第一致动器作动示意图。图4a为本案鼻塞过滤装置的第二致动器示意图。图4b至图4c为图4a中第二致动器作动示意图。【符号说明】
8.10：鼻塞过滤装置20：连接件1：装置本体11：通气流道111：进气端112：出气端2：第一致动器21：出气基座211：出气腔室212：压缩腔室213：贯穿孔22：第一氧化层23：喷气共振层231：进气孔洞232：喷气孔233：悬浮区段24：第二氧化层241：共振腔区段25：共振腔层251：共振腔26：第一压电组件261：第一下电极层262：第一压电层263：第一绝缘层264：第一上电极层3：第二致动器31：进气基座311：进气孔
32：第三氧化层321：汇流通道322：汇流腔室33：共振层331：中心穿孔332：振动区段333：固定区段34：第四氧化层341：压缩腔区段35：振动层351：致动区段352：外缘区段353：气孔36：第二压电组件361：第二下电极层362：第二压电层363：第二绝缘层364：第二上电极层4：滤网5：气体传感器6：驱动芯片7：电池8：防水透气膜
【具体实施方式】
9.体现本案特征与优点的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。
10.如图1、图2a及图2b所示，本案提供一种鼻塞过滤装置，包括：一装置本体1、一第一致动器2、一第二致动器3、一滤网4、一气体传感器5、一驱动芯片6及一电池7。其中装置本体1，中间具有一通气流道11，通气流道11具有一进气端111及出气端112；滤网4设置于通气流道11的出气端112，供以过滤通过的一气体，由出气端112排出；第一致动器2、一第二致动器3、一驱动芯片6及一电池7设置于通气流道11的进气端111之内，电池7提供驱动芯片6的操作电源，促使驱动芯片6控制第一致动器2及第二致动器3的驱动；而第一致动器2以半导体制程制出，供以驱动对装置本体1外部的气体产生高压输送；以及第二致动器3以半导体制程制出，与第一致动器2堆叠接合，供以受驱动并对该第一致动器2所传输的该气体再传输导送至滤网4进行净化过滤；而气体传感器5设置于通气流道11的出气端112，供以检测出气端112的气体品质。如此构成的鼻塞过滤装置可塞挂于人体鼻孔中，第一致动器2及第二致动器3可以串联搭配但不以此为限，借此提供加强气体导入吸入的效果，并能使气体快速通
过滤网4，提供过滤净化的吸入气体，同时气体传感器5也提供吸入气体的检测，让人体呼吸到干净气体及了解吸入气体的气体品质。上述的滤网4可为高效滤网(high-efficiency particulate air，hepa)，以提供更佳过滤效果；又，滤网4也可以涂布一层二氧化氯的洁净因子(aerosol mass spectrometer，ams)，抑制气体中病毒、细菌，使a型流感病毒、b型流感病毒、肠病毒及诺罗病毒的抑制率超过99％，帮助减少病毒交互传染；或者，滤网4也可以涂布一层萃取了银杏及日本盐肤木的草本加护涂层，构成一草本加护抗敏滤网，可有效抗敏，更可破坏通过滤网4的流感病毒(例如：h1n1流感病毒)表面蛋白。上述的气体传感器5可以为一气体微粒传感器，可以检测出pm10、pm2.5及pm1的气体微粒浓度。
11.当然，如图1所示，本案两组鼻塞过滤装置10得以借由一连接件20串接至一起构成一鼻塞过滤装置组，供使两组鼻塞过滤装置10分别塞入人体鼻孔并提供气体过滤净化。
12.又如图1、图2g所示，本案提供一种鼻塞过滤装置另一较佳实施例。在本实例中，滤网4设置于通气流道11的进气端111，供以过滤通过的一气体，第一致动器2、一第二致动器3、一驱动芯片6及一电池7设置于通气流道11的进气端111之内，电池7提供驱动芯片6的操作电源，促使驱动芯片6控制第一致动器2及第二致动器3的驱动；而第一致动器2以半导体制程制出，供以受驱动并对装置本体1外部的气体产生高压输送，将气体导入至滤网4进行净化过滤，以及第二致动器3以半导体制程制出，与第一致动器2堆栈接合，供以受驱动并对该第一致动器2所传输的该气体再传输导送，促使经滤网4净化过滤后的气体，由出气端112排出；而气体传感器5设置于通气流道11的出气端112，供以检测出气端112的气体质量。如此构成的鼻塞过滤装置可塞挂于人体鼻孔中，第一致动器2及第二致动器3可以串联搭配但不以此为限，借此提供加强气体导入、吸入的效果，并能使气体快速通过滤网4，提供过滤净化的吸入气体。同时气体传感器5也提供吸入气体的检测，让人体呼吸到干净气体及了解吸入气体的气体质量。另外，在本实例中，在装置本体1的出气端112处可以接合贴附一防水透气膜8，促使借由第一致动器2及第二致动器3所传输气体能导入装置本体1内能通过滤网4过滤净化外，也使气体通过防水透气膜8而被吸入，提供使用者呼吸到净化的气体，同时使用者的鼻孔所流出液体受到防水透气膜8阻隔，无法进入装置本体1内而影响到装置组件的运作。
13.又如图2c及图2d所示，本案提供一种鼻塞过滤装置包括：一装置本体1、一第一致动器2、一滤网4、一气体传感器5、一驱动芯片6及一电池7。其中装置本体1，中间具有一通气流道11，通气流道11具有一进气端111及出气端112；滤网4设置于通气流道11的出气端112，供以过滤通过的一气体，由出气端112排出；第一致动器2、一驱动芯片6及一电池7设置于通气流道11的进气端111之内，电池7提供驱动芯片6的操作电源，促使驱动芯片6控制第一致动器2的驱动；而第一致动器2以半导体制程制出，供以受驱动并对装置本体1外部的气体产生高压输送，将气体传输导送至滤网4进行净化过滤；而气体传感器5设置于通气流道11的出气端112，供以检测出气端112的气体质量。如此构成鼻塞过滤装置塞挂于人体鼻孔中，可以借由第一致动器2加强气体输送的导入，进而提供大流量气体输出至滤网4，达到加强气体导入的吸入效果，并能快速通过滤网4提供过滤净化的吸入气体，同时气体传感器5也提供吸入气体的检测，让人体呼吸到干净气体及了解吸入气体的气体质量。
14.如图2e及图2f所示，本案提供一种鼻塞过滤装置包括：一装置本体1、一第二致动器3、一滤网4、一气体传感器5、一驱动芯片6及一电池7。其中装置本体1，中间具有一通气流
道11，通气流道11具有一进气端111及出气端112；滤网4设置于通气流道11的出气端112，供以过滤通过的一气体，由出气端112排出；第二致动器3、一驱动芯片6及一电池7设置于通气流道11的进气端111之内，电池7提供驱动芯片6的操作电源，促使驱动芯片6控制第二致动器3的驱动；而第二致动器3以半导体制程制出，供以受驱动并对装置本体1外部的气体产生大流量输送，将气体传输导送至滤网4进行净化过滤；而气体传感器5设置于通气流道11的出气端112，供以检测出气端112的气体质量。如此构成鼻塞过滤装置塞挂于人体鼻孔中，可以借由第二致动器3加强气体输送的导入，进而提供大流量气体输出至滤网4，达到加强气体导入的吸入效果，并能快速通过滤网4提供过滤净化的吸入气体，同时气体传感器5也提供吸入气体的检测，让人体呼吸到干净气体及了解吸入气体的气体质量。
15.上述驱动芯片6更包含有一微处理器(未图示)及一通信器(未图示)，微处理器接收气体传感器5所检测的数据做运算处理产生一气体品质数据，并将气体品质数据传输给通信器对外传输给一外部装置，外部装置予以接收并发出警示通知及显示纪录。亦即，可以借此了解人体呼吸到吸入气体的气体品质，由外部装置(例如，行动装置、电脑、云端装置)作接收显示气体品质并储存记录，若达到一气体品质预设阀值热值就能提出通知警示。此气体传感器5可为挥发性有机物传感器，提供检测甲醛、氨气、一氧化碳、二氧化碳、氧气、臭氧的气体品质数据。或者气体传感器5可为病毒传感器，提供检测病毒的检测数据信息。
16.至于，上述的第一致动器2及第二致动器3相关结构及实施导气输出操作，如以下予以说明。
17.如图3a至图3c所示，第一致动器2包含：一出气基座21、一第一氧化层22、一喷气共振层23、一第二氧化层24，一共振腔层25及一第一压电组件26皆以半导体制程制出。本实施例半导体制程包含蚀刻制程及沉积制程。蚀刻制程可为一湿式蚀刻制程、一干式蚀刻制程或两者的组合，但不以此为限。沉积制程可为一物理气相沉积制程(pvd)、一化学气相沉积制程(cvd)或两者的组合。以下说明就不再予以赘述。
18.上述的出气基座21，以一硅基材蚀刻制程制出一出气腔室211及一压缩腔室212，且出气腔室211及压缩腔室212之间蚀刻制出一贯穿孔213；上述的第一氧化层22以沉积制程生成叠加于出气基座21上，并对应压缩腔室212部分予以蚀刻去除；上述的喷气共振层23以一硅基材沉积制程生成叠加于第一氧化层22，并对应压缩腔室212部分蚀刻去除形成多个进气孔洞231，以及在对应压缩腔室212中心部分蚀刻去除形成一喷气孔232，促使进气孔洞231与喷气孔232之间形成可位移振动的悬浮区段233；上述的第二氧化层24以沉积制程生成叠加于喷气共振层23的悬浮区段233上，并部分蚀刻去除形成一共振腔区段241，并与喷气孔232连通；上述的共振腔层25以一硅基材蚀刻制程制出一共振腔251，并对应接合叠加于第二氧化层24上，促使共振腔251对应到第二氧化层24的共振腔区段241；上述的第一压电组件26以沉积制程生成叠加于共振腔层25上，包含有一第一下电极层261、一第一压电层262、一第一绝缘层263及一第一上电极层264，其中第一下电极层261以沉积制程生成叠加于共振腔层25上，再以第一压电层262以沉积制程生成叠加于第一下电极层261的部分表面上，而第一绝缘层263以沉积制程生成叠加于第一压电层262的部分表面，而第一上电极层264以沉积制程生成叠加于第一绝缘层263的表面上及第一压电层262未设有第一绝缘层263的表面上，用以与第一压电层262电性连接。
19.由上述说明可知第一致动器2的结构，而其实施导气输出操作，如图3b至图3c所
示，通过驱动第一压电组件26带动喷气共振层23产生共振，促使喷气共振层23的悬浮区段233产生往复式地振动位移，得以吸引气体通过多个进气孔洞231进入压缩腔室212，并通过喷气孔232再导入共振腔251，通过控制共振腔251中气体的振动频率，使其与悬浮区段233的振动频率趋近于相同，可使共振腔251与悬浮区段233产生亥姆霍兹共振效应(helmholtz resonance)，再由共振腔251排出集中气体导入压缩腔室212，并经过贯穿孔213而由出气腔室211形成高压排出，实现气体高压传输，并能提高气体传输效率。
20.又如图4a、图4b到图4c，该第二致动器3包含一进气基座31、一第三氧化层32、一共振层33、一第四氧化层34、一振动层35及一第二压电组件36皆以半导体制程制出。本实施例半导体制程包含蚀刻制程及沉积制程。蚀刻制程可为一湿式蚀刻制程、一干式蚀刻制程或两者的组合，但不以此为限。沉积制程可为一物理气相沉积制程(pvd)、一化学气相沉积制程(cvd)或两者的组合。以下说明就不再予以赘述。
21.上述的进气基座31以一硅基材蚀刻制程制出至少一进气孔311；上述的第三氧化层32以沉积制程生成叠加于进气基座31上，并以蚀刻制程制出多个汇流通道321以及一汇流腔室322，多个汇流通道321连通汇流腔室322及进气基座31的进气孔311之间；上述的共振层33以一硅基材沉积制程生成叠加于第三氧化层32上，并以蚀刻制程制出一中心穿孔331、一振动区段332及一固定区段333，其中中心穿孔331形成位于共振层33的中心，振动区段332形成位于中心穿孔331的周边区域，固定区段333形成位于共振层33的周缘区域；上述的第四氧化层34以沉积制程生成叠加于共振层33上，并部分蚀刻去除形成一压缩腔区段341；上述的振动层35以一硅基材沉积制程生成叠加于第四氧化层34，并以蚀刻制程制出一致动区段351、一外缘区段352以及多个气孔353，其中致动区段351形成位于中心部分，外缘区段352形成环绕于致动区段351的外围，多个气孔353分别形成于致动区段351与外缘区段352之间，又振动层35与第四氧化层34的压缩腔区段341定义出一压缩腔室；以及上述的第二压电组件36以沉积制程生成叠加于振动层35的致动区段351上，包含一第二下电极层361、一第二压电层362、一第二绝缘层363及一第二上电极层364，其中第二下电极层361以沉积制程生成叠加于振动层35的致动区段351上，第二压电层362以沉积制程生成叠加于第二下电极层361的部分表面上，第二绝缘层363以沉积制程生成叠加于第二压电层362的部分表面，而第二上电极层364以沉积制程生成叠加于第二绝缘层363的表面上及第二压电层362未设有第二绝缘层363的表面上，用以与第二压电层362电性连接。
22.由上述说明可知第二致动器3的结构，而其实施导气输出操作，如图4b至图4c所示，通过驱动第二压电组件36带动振动层35及共振层33产生共振位移，导入气体由进气孔311进入，经汇流通道321汇集至汇流腔室322中，通过共振层33的中心穿孔331，再由振动层35的多个气孔353排出，实现该气体的大流量传输流动。
23.综上所述，本案所提供的鼻塞过滤装置，塞挂于人体鼻孔中，可以借由第一致动器及第二致动器串联搭配，促使第一致动器提供高压气体导入，而第二致动器提供大流量气体输出至滤网，达到加强气体导入的吸入效果，并能使气体快速通过滤网提供过滤净化的吸入气体，同时气体传感器也提供吸入气体的检测，让人体呼吸到干净气体及了解吸入气体的气体品质，极具产业利用性及进步性。