运动环境净化装置的制作方法

运动环境净化装置
【技术领域】
1.本案关于一种净化装置，尤指一种实施应用于运动环境下结合运动器材上的运动环境净化装置。


背景技术：

2.我们一天不运动时的呼吸换气量就有1万公升，当人体剧烈运动，尤其是有氧运动时，换气量更是平时的10至20倍，空气不好时在户外运动，吸进体内的脏污是超乎想象，会造成心血管系统极大的负担，就算是平时心血管系统正常的年轻人，也有可能在此时突然出问题，而导致危害人体健康，严重的甚至危害到生命。
3.上述可知，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，例如最近新闻报导中一位健康状态正常的运动者，在一恶劣环境气候下剧烈跑步运动呼吸到高浓度的pm2.5微粒，进而严重导致猝死，危害到生命。因此环境气体品质好坏纷纷引起各国重视，目前在运动环境也特别需要注意到空气品质，因此在运动环境下能够提供净化空气品质而避免呼吸到有害气体的净化解决方案，可随时随地即时监测空气品质，是本案所研发的主要课题。


技术实现要素：

4.本案的主要目的是提供一种运动环境净化装置，利用气体检测模块来随时监测运动者在运动环境下空气品质，并以净化单元提供净化空气品质的解决方案，如此气体检测模块及净化单元搭配导风机能够导出特定气流量，促使净化单元进行过滤的形成净化气体的应用，且导风机持续控制在3min内运转导出气流量能够使净化气体中所含微粒的微粒浓度降至0.75μg/m3以下，达到安全过滤的净化，并以气体检测模块检测到在运动环境所在运动者的鼻子所呼吸区域提供安全过滤的净化气体，让运动者在运动状态呼吸，并能即时得到信息，以警示告知在此运动内环境中的运动者，能够即时做预防的措施，停止运动，或堤供隔绝罩保护，在隔绝罩内继续运动的保护措施。
5.本案的一广义实施态样为提供一种运动环境净化装置，应用在一运动环境上实施，包含：一装置主体，该装置主体具有至少一进气口及至少一出气口；一净化单元，置设于该装置主体内，供净化由该进气口导入该装置主体外的一气体；一导风机，置设于该装置主体内且邻近该出气口，供该装置主体外的该气体导入通过该净化单元进行过滤净化，促使过滤形成一净化气体能够由该出气口排出；以及一气体检测模块，置设于该装置主体内，检测通过该净化单元所过滤该净化气体所含微粒的一微粒浓度；其中，该导风机持续控制在3min内运转导出一气流量，供该净化单元进行过滤的该净化气体中所含微粒的该微粒浓度降至0.75μg/m3以下，形成安全过滤的该净化气体提供运动者在该运动环境呼吸。
【附图说明】
6.图1a为本案运动环境净化装置的一较佳实施例立体示意图。图1b为本案运动环境净化装置的实施运动环境气体净化处理方法流程图。图2a为本案运动环境净化装置的剖面示意图。图2b为图2a中滤网单元搭配光触媒单元所构成净化单元的剖面示意图。图2c为图2a中滤网单元搭配光等离子单元所构成净化单元的剖面示意图。图2d为图2a中滤网单元搭配负离子单元所构成净化单元的剖面示意图。图2e为图2a中滤网单元搭配等离子单元所构成净化单元的剖面示意图。图3a为本案运动环境净化装置的导风机为致动泵形式的相关构件由一正面角度视得的分解示意图。图3b为本案运动环境净化装置的导风机为致动泵形式的相关构件由一背面角度视得的分解示意图。图4a为图3a中运动环境净化装置的导风机为致动泵形式的相关构件结合后剖面示意图。图4b为图3a中运动环境净化装置的导风机为致动泵形式的相关构件结合后另一实施例剖面示意图。图4c至图4e为图4a中致动泵作动示意图。图5a为本案运动环境净化装置的气体检测模块的外观立体示意图。图5b为图5a中气体检测模块的气体检测主体的外观立体示意图。图5c为图5b中气体检测主体的分解立体示意图。图6a为图5c中气体检测主体的基座由一正面角度视得立体示意图。图6b为图5c中气体检测主体的基座由一背面角度视得立体示意图。图7为图5c中气体检测主体的基座容置激光组件及微粒传感器立体示意图。图8a为图5c中气体检测主体的压电致动器结合基座分解立体示意图。图8b为图5c中气体检测主体的压电致动器结合基座立体示意图。图9a为图5c中气体检测主体的压电致动器由一正面角度视得分解示意图。图9b为图5c中气体检测主体的压电致动器由一背面角度视得分解示意图。图10a为图9a中气体检测主体的压电致动器结合于导气组件承载区的剖面示意图。图10b至图10c为图10a的压电致动器作动示意图。图11a至图11c为图5b中气体检测主体以不同角度剖面所视得气体路径示意图。图12为图5c中气体检测主体的激光组件发射光束路径示意图。图13为本案运动环境净化装置的控制电路板与相关构件配置关系方块示意图。图14a为本案运动环境净化装置在一运动环境中挂置于运动器材上实施示意图。图14b为本案运动环境净化装置在一运动环境中挂置于隔绝罩上实施示意图。【符号说明】
7.1：装置主体11：进气口12：出气口13：气体流道
14：指向性导引件2：净化单元2a：高效滤网2b：光触媒单元21b：光触媒22b：紫外线灯2c：光等离子单元21c：纳米光管2d：负离子单元21d：电极线22d：集尘板23d：升压电源器2e：等离子单元21e：电场第一护网22e：吸附滤网23e：高压放电极24e：电场第二护网25e：升压电源器3：导风机30：致动泵301：进流板301a：进流孔301b：汇流排槽301c：汇流腔室302：共振片302a：中空孔302b：可动部302c：固定部303：压电致动器303a：悬浮板303b：外框303c：支架303d：压电元件303e：间隙303f：凸部304：第一绝缘片305：导电片306：第二绝缘片307：腔室空间
4：气体检测模块4a：控制电路板4b：气体检测主体4c：微处理器4d：通信器41：基座411：第一表面412：第二表面413：激光设置区414：进气沟槽414a：进气通口414b：透光窗口415：导气组件承载区415a：通气孔415b：定位凸块416：出气沟槽416a：出气通口416b：第一区间416c：第二区间417：光陷阱区417a：光陷阱结构42：压电致动元件421：喷气孔片421a：悬浮片421b：中空孔洞421c：空隙422：腔体框架423：致动体423a：压电载板423b：调整共振板423c：压电板423d：压电接脚424：绝缘框架425：导电框架425a：导电接脚425b：导电电极426：共振腔室427：气流腔室43：驱动电路板
44：激光组件45：微粒传感器46：外盖461：侧板461a：进气框口461b：出气框口47a：第一挥发性有机物传感器47b：第二挥发性有机物传感器5：电源单元6：外部装置7：运动器材71：固定架8：隔绝罩81：开孔d：光陷阱距离l：呼吸距离s1～s3：运动环境气体净化处理方法步骤
【具体实施方式】
8.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。
9.请参阅图1a及图2a所示，本案提供一种运动环境净化装置，应用在一运动环境，包含一装置主体1、一净化单元2、一导风机3、一气体检测模块4以及一电源单元5。其中电源单元5提供净化单元2、导风机3及气体检测模块4的启动运作电源；装置主体1具有至少一进气口11及至少一出气口12，净化单元2置设于装置主体1内，供净化由进气口11导入装置主体1外的一气体；导风机3置设于装置主体1 内，供装置主体1外部的气体导入通过净化单元2进行过滤净化，促使过滤形成一净化气体能够由出气口12排出；以及气体检测模块4置设于装置主体1内，检测通过净化单元2所过滤的净化气体中所含微粒的一微粒浓度；其中导风机3持续控制在 3min内运转导出一气流量，供净化单元2进行过滤的净化气体中所含微粒的微粒浓度降至0.75μg/m3以下，形成安全过滤的净化气体提供运动者在运动环境呼吸。
10.又，本案提供一种运动环境净化装置，如何应用在一运动环境上实施及气体净化处理，以下作以说明。
11.首先，在具体实施上，如图1b所示提供一种运动环境气体净化处理方法，包含：
12.步骤s1，提供一运动环境净化装置在一运动环境下实施过滤净化排出一净化气体。如图2a所示，运动环境净化装置由一装置主体1内安置一净化单元 2、一导风机3及一气体检测模块4所构成，供过滤净化排出一净化气体。其中如图 1a及图14a所示，运动环境净化装置的装置主体1为一指向性导风装置，可通过一固定架71使其固定结合在一运动器材7上实施，且装置主体1的出气口12具有指向性导引件14，借以由出气口12排出形成一指向过
滤的净化气体，且装置主体1的出气口12与运动者的鼻子所呼吸区域保持一呼吸距离l，呼吸距离l为60～200cm。其中运动器材7可为一跑步机、一椭圆机、一登山机、一健身车、一飞轮车、一卧板、踏步机、复健机等其中之一。本实施例中，运动器材7为一跑步机。
13.步骤s2，随时检测该运动环境下该净化气体中所含微粒的一微粒浓度。如图2a，气体检测模块4能随时检测通过净化单元2所过滤的净化气体中所含微粒的一微粒浓度。
14.步骤s3，该气体检测模块检测警示通知运动者停止运动及回馈调整该导风机持续在3min内运作导出该净化气体中所含微粒的该微粒浓度降至 0.75μg/m3以下，形成安全过滤的该净化气体提供运动者在该运动环境呼吸。其中气体检测模块4检测净化气体中所含微粒的微粒浓度以0.75μg/m3为一设定阀值，又如图5a及图13所示，气体检测模块4包含一控制电路板4a、一气体检测主体4b、一微处理器4c及一通信器4d，其中气体检测主体4b、微处理器4c及通信器4d封装于控制电路板4a形成一体且电性连接，而微处理器4c接收气体检测模块4所检测净化气体中所含微粒的微粒浓度数据作运算处理，并控制导风机3的启动或关闭状态予以实施过滤净化气体操作，以及通信器4d传输微处理器4c所接收该微粒浓度数据，供对外通过通信传输至一外部装置6(例如，行动装置、智能手表、穿戴装置、电脑、云端装置等)，使外部装置6获得该微粒浓度数据做纪录予以警示通知，当微粒浓度高出微粒浓度的设定阀值(0.75μg/m3)时，外部装置6予以警示运动者停止运动，并能回馈通知运动环境净化装置调整导风机3的气流量，且控制导风机3持续导送在 3min内运转导出至少800ft3/min(cubic foot per minute，简称cfm)气流量，使导出净化气体中所含微粒的微粒浓度降至0.75μg/m3以下，形成安全过滤的净化气体提供运动者在运动环境呼吸。当然，如图14b所示，在此运动环境下更可以包含一隔绝罩8，隔绝罩8封盖运动器材7及运动者，且隔绝罩8具有一开孔81，供装置主体1穿设定置于开孔81中，并使装置主体1的进气口11位于隔绝罩8外(未图示)，出气口12 位于隔绝罩8内，装置主体1的出气口12与运动者的鼻子所呼吸区域保持一呼吸距离 l，呼吸距离l为60～200cm，如此运动环境净化装置的导风机3所导出的气流量即可低于800ft3/min，无须较大气流量，让隔绝罩8内有足够安全过滤的净化气体提供运动者在运动环境呼吸。上述通信器4d对外通信传输可以是通过有线的双向通信传输，例如：usb连接通信传输，或者是通过无线的双向通信传输，例如：wi-fi通信传输、蓝牙通信传输、无线射频辨识通信传输、近场通信传输等。
15.由上述说明可知，本案运动环境净化装置利用气体检测模块4来随时监测运动者在运动环境下空气品质，并以净化单元2提供净化空气品质的解决方案，如此气体检测模块4及净化单元2搭配导风机3能够导出特定气流量，促使净化单元2 进行过滤的形成净化气体的应用，且导风机3持续控制在3min内运转导出气流量，能够使净化气体中所含微粒的微粒浓度降至0.75μg/m3以下，达到安全过滤的净化，并以气体检测模块4检测在运动环境的运动者的鼻子所呼吸区域提供安全过滤的净化气体，让运动者在运动状态呼吸，并能即时得到信息，以警示告知在此运动内环境中的运动者，能够即时做预防的措施，停止运动，或提供隔绝罩8保护，在隔绝罩8内继续运动的保护措施。
16.又如图2a所示，上述的装置主体1在进气口11与出气口12之间设有一气体流道13，而净化单元2设置在气体流道13中过滤净化气体，以及导风机3设置在气体流道13中，且设置于净化单元2一侧，导引气体由进气口11导入通过净化单元2进行过滤形成一净化气体，最后由出气口12排出；如此气体检测模块4得以控制导风机3实施启动或关闭的操作，而导
风机3实施启动操作，供导引装置主体1外的气体由进气口11进入通过净化单元2进行过滤净化，最后由出气口12导出，提供给运动者鼻子呼吸区域呼吸到过滤净化的气体。
17.上述的净化单元2置位于气体流道13中，可以是多种实施样态。例如，如图2a所示，净化单元2为一种高效滤网(high-efficiency particulate air，hepa)2a。当气体通过导风机3控制导入气体流道13中，受高效滤网2a吸附气体中所含化学烟雾、细菌、尘埃微粒及花粉，以达过滤导入装置主体1外的气体进行过滤净化的效果；又在一些实施例中，高效滤网2a上涂布一层二氧化氯的洁净因子，抑制装置主体1外所导入气体中病毒、细菌。其中高效滤网2a上可以涂布一层二氧化氯的洁净因子，抑制装置主体1外的气体中病毒、细菌、a型流感病毒、b型流感病毒、肠病毒、诺罗病毒的抑制率达到99％以上，帮助减少病毒交互传染；在另一些实施例中，高效滤网2a上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，有效抗敏及破坏通过高效滤网2a由装置主体1外所导入气体中流感病毒 (例如：h1n1流感病毒)表面蛋白；在另一些实施例中，高效滤网2a上可以涂布银离子，抑制装置主体1外所导入气体中病毒、细菌。
18.如图2b所示，净化单元2可为高效滤网2a搭配光触媒单元2b所构成的型态，光触媒单元2b包含一光触媒21b及一紫外线灯22b，光触媒21b通过紫外线灯22b照射而分解装置主体1外所导入气体进行过滤净化。其中光触媒21b及一紫外线灯22b分别置设气体流道13中，并彼此保持一间距，使装置主体1外气体通过导风机3控制导入气体流道13中，且光触媒21b通过紫外线灯22b照射，得以将光能转换化学能，借此对通过气体分解有害气体及消毒杀菌，以达过滤及净化气体的效果。
19.如图2c所示，净化单元2可为高效滤网2a搭配光等离子单元2c所构成的型态，光等离子单元2c包含一纳米光管21c，通过纳米光管21c照射装置主体1 外所导入气体，促使气体中所含的挥发性有机气体分解净化。其中纳米光管21c设置气体流道13中，当装置主体1外气体通过导风机3控制导入气体流道13中，通过纳米光管21c照射所导入的气体，使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(volatile organic compounds，voc)等气体分子分解成水和二氧化碳，以过滤及净化气体的效果。
20.如图2d所示，净化单元2可为高效滤网2a搭配负离子单元2d所构成的型态，负离子单元2d包含至少一电极线21d、至少一集尘板22d及一升压电源器23d，通过电极线21d高压放电，将装置主体1外所导入气体中所含微粒吸附在集尘板22d上进行过滤净化。其中至少一电极线21d、至少一集尘板22d置设气体流道13 中，而升压电源器23d提供至少一电极线21d高压放电，至少一集尘板22d带有负电荷，使装置主体1外所导入气体通过导风机3控制导入气体流道13中，通过至少一电极线21d高压放电，得以将气体中所含微粒带正电荷附着在带负电荷的至少一集尘板22d上，以达过滤导入的气体进行过滤净化的效果。
21.如图2e所示，净化单元2可为高效滤网2a搭配等离子单元2e所构成的型态，等离子单元2e包含一电场第一护网21e、一吸附滤网22e、一高压放电极23e、一电场第二护网24e及一升压电源器25e，升压电源器25e提供高压放电极23e的高压电，以产生一高压等离子柱，使高压等离子柱中的等离子分解装置主体1外所导入气体中的病毒或细菌。其中电场第一护网21e、吸附滤网22e、高压放电极23e及电场第二护网24e置设气体流道13中，且吸附滤网22e、高压放电极23e夹置设于电场第一护网21e、电场第二护网24e之间，而升压电源器25e
提供高压放电极23e的高压放电，以产生高压等离子柱带有等离子，使装置主体1外气体通过导风机3控制导入气体流道13中，通过等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)，以达过滤导入的气体进行过滤净化的效果。
22.上述的导风机3可为一风扇，例如但不限为涡漩风扇或离心风扇等。如图3a、图3b、图4a及图4b所示导风机3亦可为一致动泵30。上述的致动泵30由一进流板301、一共振片302、一压电致动器303、一第一绝缘片304、一导电片305 及一第二绝缘片306依序堆叠组成。其中进流板301具有至少一进流孔301a、至少一汇流排槽301b及一汇流腔室301c，进流孔301a供导入装置主体1外气体，进流孔301a 对应贯通汇流排槽301b，且汇流排槽301b汇流到汇流腔室301c，使进流孔301a所导入装置主体1外气体得以汇流至汇流腔室301c中。于本实施例中，进流孔301a与汇流排槽301b的数量相同，进流孔301a与汇流排槽301b的数量分别为4个，并不以此为限，4个进流孔301a分别贯通4个汇流排槽301b，且4个汇流排槽301b汇流到汇流腔室301c。
23.请参阅图3a、图3b及图4a所示，上述的共振片302通过接合方式组接于进流板301上，且共振片302上具有一中空孔302a、一可动部302b及一固定部 302c，中空孔302a位于共振片302的中心处，并与进流板301的汇流腔室301c对应。可动部302b设置于中空孔302a的周围，且与汇流腔室301c相对的区域对应。固定部 302c设置于共振片302的外周缘部分，且贴固于进流板301上。
24.请继续参阅图3a、图3b及图4a所示，上述的压电致动器303包含有一悬浮板303a、一外框303b、至少一支架303c、一压电元件303d、至少一间隙303e 及一凸部303f。其中，悬浮板303a为一正方形型态，悬浮板303a之所以采用正方形，乃相较于圆形悬浮板的设计，正方形悬浮板303a的结构明显具有省电的优势，因在共振频率下操作的电容性负载，其消耗功率会随频率的上升而增加，又因边长正方形悬浮板303a的共振频率明显较圆形悬浮板低，故其相对的消耗功率亦明显较低，亦即本案所采用正方形设计的悬浮板303a，具有省电优势的效益；外框303b环绕设置于悬浮板303a的外侧；至少一支架303c连接于悬浮板303a与外框303b之间，以提供弹性支撑悬浮板303a的支撑力；以及一压电元件303d具有一边长，该边长小于或等于悬浮板303a的一悬浮板边长，且压电元件303d贴附于悬浮板303a的一表面上，用以施加电压以驱动悬浮板303a弯曲振动；而悬浮板303a、外框303b与支架303c 之间构成至少一间隙303e，用以供气体通过；凸部303f为设置于悬浮板303a贴附压电元件303d的表面的相对的另一表面，凸部303f于本实施例中，可为通过于悬浮板 303a利用一蚀刻制程制出一体成形突出于贴附压电元件303d的表面的相对的另一表面上形成的一凸状结构。
25.请继续参阅图3a、图3b及图4a所示，上述的进流板301、共振片302、压电致动器303、第一绝缘片304、导电片305及第二绝缘片306依序堆叠组合，其中压电致动器303的悬浮板303a与共振片302之间需形成一腔室空间307，腔室空间307 可利用于共振片302及压电致动器303的外框303b之间的间隙填充一材质形成，例如：导电胶，但不以此为限，以使共振片302与悬浮板303a之间可维持一定深度形成腔室空间307，进而可导引气体更迅速地流动，且因悬浮板303a与共振片302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，当然于另一实施例中，亦可借由压电致动器303的外框303b高度加高来减少共振片302及压电致动器303的外框303b之间的间隙所填充导电胶的厚度，如此致动泵整体结构组装不因导电胶的填充材质会因热压温度及冷却温度而间接影响到，避免导电胶的填充材质因热胀冷缩因素影响到成型后腔室空间307的实际间距，但不以此为限。另外，腔室空间307 将会影响致动泵30的传输效果，故维持一固定的腔室空间307对于致动泵30提供稳定的传输效率是十分重要。
26.因此于图4b所示，另一些压电致动器303实施例中，悬浮板303a可以采以冲压成形使其向外延伸一距离，其向外延伸距离可由至少一支架303c成形于悬浮板303a与外框303b之间所调整，使在悬浮板303a上的凸部303f的表面与外框 303b的表面两者形成非共平面结构，利用于外框303b的组配表面上涂布少量填充材质，例如：导电胶，以热压方式使压电致动器303接合于共振片302的固定部302c，进而使得压电致动器303得以与共振片302组配结合，如此直接通过将上述压电致动器303的悬浮板303a采以冲压成形构成一腔室空间307的结构改良，所需的腔室空间 307得以通过调整压电致动器303的悬浮板303a冲压成形距离来完成，有效地简化了调整腔室空间307的结构设计，同时也达成简化制程，缩短制程时间等优点。此外，第一绝缘片304、导电片305及第二绝缘片306皆为框型的薄型片体，依序堆叠于压电致动器303上即组构成致动泵30整体结构。
27.为了了解上述致动泵30提供气体传输的输出作动方式，请继续参阅图4c至图4e所示，请先参阅图4c，压电致动器303的压电元件303d被施加驱动电压后产生形变带动悬浮板303a向下位移，此时腔室空间307的容积提升，于腔室空间 307内形成了负压，便汲取汇流腔室301c内的气体进入腔室空间307内，同时共振片 302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301c的容积，且因汇流腔室301c内的气体进入腔室空间307的关系，造成汇流腔室301c内同样为负压状态，进而通过进流孔301a及汇流排槽301b来吸取气体进入汇流腔室301c内；请再参阅图4d，压电元件303d带动悬浮板303a向上位移，压缩腔室空间307，同样的，共振片302被悬浮板303a因共振而向上位移，迫使同步推挤腔室空间307内的气体往下通过间隙303e向下传输，以达到传输气体的效果；最后请参阅图4e，当悬浮板303a回复原位时，共振片302仍因惯性而向下位移，此时的共振片302将使压缩腔室空间307内的气体向间隙303e移动，并且提升汇流腔室301c内的容积，让气体能够持续地通过进流孔301a及汇流排槽301b来汇聚于汇流腔室301c内，通过不断地重复上述图4c至图4e所示的致动泵30提供气体传输作动步骤，使致动泵30能够使气体连续自进流孔301a进入进流板301及共振片302所构成流道产生压力梯度，再由间隙 303e向下传输，使气体高速流动，达到致动泵30传输气体输出的作动操作。
28.又如图5a至图5c、图6a至图6b、图7及图8a至图8b以及图13所示，上述气体检测模块4包含一控制电路板4a、一气体检测主体4b、一微处理器4c、一通信器4d。其中气体检测主体4b、微处理器4c、通信器4d封装于控制电路板4a形成一体且电性连接，而微处理器4c接收微粒浓度数据运算处理，并控制导风机3的启动或关闭状态以实施过滤净化气体操作，以及通信器4d接收微处理器4c所接收该微粒浓度数据，并对外通过通信传输至一外部装置6。
29.又如图5a至图5c、图6a至图6b、图7、图8a至图8b、图9a至图9b 以及图11a至图11c所示，上述气体检测主体4b包含一基座41、一压电致动元件42、一驱动电路板43、一激光组件44、一微粒传感器45及一外盖46。其中，基座41具有一第一表面411、一第二表面412、一激
光设置区413、一进气沟槽414、一导气组件承载区415及一出气沟槽416，第一表面411及第二表面412为相对设置的两个表面。激光设置区413自第一表面411朝向第二表面412挖空形成。又，外盖46罩盖基座41，并具有一侧板461，侧板461具有一进气框口461a及一出气框口461b。而进气沟槽414 自第二表面412凹陷形成，且邻近激光设置区413。进气沟槽414设有一进气通口 414a，连通于基座41的外部，并与外盖46的进气框口461a对应，以及两侧壁贯穿一透光窗口414b，与激光设置区413连通。因此，基座41的第一表面411被外盖46贴附封盖，第二表面412被驱动电路板43贴附封盖，致使进气沟槽414定义出一进气路径 (如图7及图11a所示)。
30.又如图6a至图6b所示，上述的导气组件承载区415由第二表面412 凹陷形成，并连通进气沟槽414，且于底面贯通一通气孔415a。而上述的出气沟槽 416设有一出气通口416a，出气通口416a与外盖46的出气框口461b对应设置。出气沟槽416包含由第一表面411对应于导气组件承载区415的垂直投影区域凹陷形成的一第一区间416b，以及于非导气组件承载区415的垂直投影区域所延伸的区域，且由第一表面411至第二表面412挖空形成的第二区间416c，其中第一区间416b与第二区间416c相连以形成段差，且出气沟槽416的第一区间416b与导气组件承载区415 的通气孔415a相通，出气沟槽416的第二区间416c与出气通口416a连通。因此，当基座41的第一表面411被外盖46贴附封盖，第二表面412被驱动电路板43贴附封盖时，致使出气沟槽416与驱动电路板43共同定义出一出气路径(如图7及图11c所示)。
31.又如图5c及图7所示，上述的激光组件44及微粒传感器45皆设置于驱动电路板43上，且位于基座41内，为了明确说明激光组件44及微粒传感器45与基座41的位置，故特意于图7中省略驱动电路板43。再参阅图5c、图6b、图7所示，激光组件44容设于基座41的激光设置区413内，微粒传感器45容设于基座41的进气沟槽414内，并与激光组件44对齐。此外，激光组件44对应到透光窗口414b，透光窗口414b供激光组件44所发射的激光穿过，使激光照射至进气沟槽414内。激光组件44所发出射出的光束路径为穿过透光窗口414b且与进气沟槽414形成正交方向。激光组件44发射光束通过透光窗口414b进入进气沟槽414内，进气沟槽414内的气体中所含悬浮微粒被照射，当光束接触到悬浮微粒时会散射并产生投射光点，使微粒传感器45位于其正交方向位置处接收散射所产生的投射光点进行计算，以获取气体中所含悬浮微粒的粒径及浓度的相关信息。其中气体中所含悬浮微粒包含细菌、病毒。其中微粒传感器45为pm2.5传感器。
32.又如图8a及图8b所示，上述的压电致动元件42容设于基座41的导气组件承载区415，导气组件承载区415呈一正方形，其四个角分别设有一定位凸块 415b，压电致动元件42通过四个定位凸块415b设置于导气组件承载区415内。此外，如图6a、图6b、图11b及图11c所示，导气组件承载区415与进气沟槽414相通，当压电致动元件42作动时，汲取进气沟槽414内的气体进入压电致动元件42，并将气体通过导气组件承载区415的通气孔415a，进入至出气沟槽416。
33.又如图5b及图5c所示，上述的驱动电路板43封盖贴合于基座41的第二表面412。激光组件44设置于驱动电路板43上，并与驱动电路板43电性连接。微粒传感器45亦设置于驱动电路板43上，并与驱动电路板43电性连接。又如图5b所示，当外盖46罩盖基座41时，进气框口461a对应到基座41的进气通口414a(图11a 所示)，出气框口461b对应到基座41的出气
通口416a(图11c所示)。
34.以及参阅图9a及图9b所示，上述的压电致动元件42包含一喷气孔片 421、一喷气孔片421、一致动体423、一绝缘框架424及一导电框架425。其中，喷气孔片421为具有可挠性的材料制作，具有一悬浮片421a、一中空孔洞421b。悬浮片421a为可弯曲振动的片状结构，其形状与尺寸大致对应导气组件承载区415的内缘，但不以此为限，悬浮片421a的形状亦可为方形、圆形、椭圆形、三角形及多角形其中之一；中空孔洞421b是贯穿于悬浮片421a的中心处，以供气体流通。
35.又参阅图9a、图9b及图10a所示，上述的喷气孔片421叠设于喷气孔片421，且其外型与喷气孔片421对应。致动体423叠设于喷气孔片421上，并与喷气孔片421、悬浮片421a之间定义一共振腔室426。绝缘框架424叠设于致动体423，其外观与喷气孔片421近似。导电框架425叠设于绝缘框架424，其外观与绝缘框架 424近似，且导电框架425具有一导电接脚425a及一导电电极425b，导电接脚425a 自导电框架425的外缘向外延伸，导电电极425b自导电框架425内缘向内延伸。此外，致动体423更包含一压电载板423a、一调整共振板423b及一压电板423c。压电载板 423a承载叠置于喷气孔片421上。调整共振板423b承载叠置于压电载板423a上。压电板423c承载叠置于调整共振板423b上。而调整共振板423b及压电板423c容设于绝缘框架424内，并由导电框架425的导电电极425b电连接压电板423c。其中，压电载板423a、调整共振板423b皆为可导电的材料所制成，压电载板423a具有一压电接脚 423d，压电接脚423d与导电接脚425a连接驱动电路板43上的驱动电路(未图示)，以接收驱动信号(驱动频率及驱动电压)，驱动信号得以由压电接脚423d、压电载板 423a、调整共振板423b、压电板423c、导电电极425b、导电框架425、导电接脚425a 形成一回路，并由绝缘框架424将导电框架425与致动体423之间阻隔，避免短路发生，使驱动信号得以传递至压电板423c。压电板423c接受驱动信号(驱动频率及驱动电压)后，因压电效应产生形变，来进一步驱动压电载板423a及调整共振板423b 产生往复式地弯曲振动。
36.承上所述，调整共振板423b位于压电板423c与压电载板423a之间，作为两者之间的缓冲物，可调整压电载板423a的振动频率。基本上，调整共振板423b 的厚度大于压电载板423a的厚度，且调整共振板423b的厚度可变动，借此调整致动体423的振动频率。
37.请同时参阅图9a、图9b及图10a所示，喷气孔片421、喷气孔片421、致动体423、绝缘框架424及导电框架425依序对应堆叠并设置定位于导气组件承载区415内，促使压电致动元件42承置定位于导气组件承载区415内，并以底部固设于定位凸块415b上支撑定位，因此压电致动元件42在悬浮片421a及导气组件承载区 415的内缘之间定义出一空隙421c，以供气体流通。
38.请先参阅图10a所示，上述的喷气孔片421与导气组件承载区415的底面间形成一气流腔室427。气流腔室427通过喷气孔片421的中空孔洞421b，连通致动体423、喷气孔片421及悬浮片421a之间的共振腔室426，通过控制共振腔室426 中气体的振动频率，使其与悬浮片421a的振动频率趋近于相同，可使共振腔室426 与悬浮片421a产生亥姆霍兹共振效应(helmholtz resonance)，俾使气体传输效率提高。
39.请参阅图10b所示，当压电板423c向远离导气组件承载区415的底面移动时，压电板423c带动喷气孔片421的悬浮片421a以远离导气组件承载区415的底面方向移动，使气流腔室427的容积急遽扩张，其内部压力下降形成负压，吸引压电致动元件42外部的气体由空
隙421c流入，并经由中空孔洞421b进入共振腔室426，使共振腔室426内的气压增加而产生一压力梯度；再如图10c所示，当压电板423c 带动喷气孔片421的悬浮片421a朝向导气组件承载区415的底面移动时，共振腔室 426中的气体经中空孔洞421b快速流出，挤压气流腔室427内的气体，并使汇聚后的气体以接近白努利定律的理想气体状态快速且大量地喷出导入导气组件承载区415 的通气孔415a中。是以，通过重复图10b及图10c的动作后，得以压电板423c往复式地振动，依据惯性原理，排气后的共振腔室426内部气压低于平衡气压会导引气体再次进入共振腔室426中，如此控制共振腔室426中气体的振动频率与压电板423c 的振动频率趋近于相同，以产生亥姆霍兹共振效应，俾实现气体高速且大量的传输。
40.又如图11a所示，气体皆由外盖46的进气框口461a进入，通过进气通口414a进入至基座41的进气沟槽414，并流至微粒传感器45的位置。再如图11b 所示，压电致动元件42持续驱动会吸取进气路径的气体，以利外部气体快速导入且稳定流通，并通过微粒传感器45上方，此时激光组件44发射光束通过透光窗口414b 进入进气沟槽414内，进气沟槽414通过微粒传感器45上方的气体被照射其中所含悬浮微粒，当照射光束接触到悬浮微粒时会散射并产生投射光点，微粒传感器45接收散射所产生的投射光点进行计算以获取气体中所含悬浮微粒的粒径及浓度的相关信息，而微粒传感器45上方的气体也持续受压电致动元件42驱动传输而导入导气组件承载区415的通气孔415a中，进入出气沟槽416的第一区间416b。最后如图11c所示，气体进入出气沟槽416的第一区间416b后，由于压电致动元件42会不断输送气体进入第一区间416b，于第一区间416b的气体将会被推引至第二区间416c，最后通过出气通口416a及出气框口461b向外排出。
41.再参阅图12所示，基座41更包含一光陷阱区417，光陷阱区417自第一表面411至第二表面412挖空形成，并对应至激光设置区413，且光陷阱区417经过透光窗口414b而使激光组件44所发射的光束能投射到其中，光陷阱区417设有一斜椎面的光陷阱结构417a，光陷阱结构417a对应到激光组件44所发射的光束的路径；此外，光陷阱结构417a使激光组件44所发射的投射光束在斜椎面结构反射至光陷阱区417内，避免光束反射至微粒传感器45的位置，且光陷阱结构417a所接收的投射光束的位置与透光窗口414b之间保持有一光陷阱距离d，避免投射在光陷阱结构 417a上投射光束反射后因过多杂散光直接反射回微粒传感器45的位置，造成检测精度的失真。
42.再请继续参阅图5c及图12所示，本案的气体检测模块4构造不仅可针对气体中微粒进行检测，更可进一步针对导入气体的特性做检测，例如气体为甲醛、氨气、一氧化碳、二氧化碳、氧气、臭氧等。因此本案的气体检测模块4更包含第一挥发性有机物传感器47a，第一挥发性有机物传感器47a定位设置并电性连接于驱动电路板43，且容设于出气沟槽416中，对出气路径所导出的气体做检测，用以检测出气路径的气体中所含有的挥发性有机物的浓度或特性。或者，本案的气体检测模块4更包含一第二挥发性有机物传感器47b，第二挥发性有机物传感器47b定位设置并电性连接于驱动电路板43，而第二挥发性有机物传感器47b容设于光陷阱区417，对于通过进气沟槽414的进气路径且经过透光窗口414b而导入光陷阱区417 内的气体中所含有挥发性有机物的浓度或特性。
43.综上所述，本案所提供的运动环境净化装置，利用气体检测模块来随时监测运动者在运动环境下空气品质，并以净化单元提供净化空气品质的解决方案，如此气体检测模块及净化单元搭配导风机能够导出特定气流量，促使净化单元进行过滤的形成净化气体的
应用，且导风机持续控制在3min内运转导出气流量能够使净化气体中所含微粒的微粒浓度降至0.75μg/m3以下，达到安全过滤的净化，并以气体检测模块检测到在运动环境所在运动者的鼻子所呼吸区域提供安全过滤的净化气体，让运动者在运动状态呼吸，并能即时得到信息，以警示告知在此运动内环境中的运动者，能够即时做预防的措施，停止运动，或提供隔绝罩保护，在隔绝罩内继续运动的保护措施，极具产业利用性。
44.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。