滤材使用寿命通知方法与流程

滤材使用寿命通知方法
【技术领域】
1.本发明是有关一种滤材实施更换通知，特别是指一种滤材使用寿命通知方法。


背景技术：

2.由于人们对于生活周遭的空气品质愈来愈重视，而空气中的空气污染源都会在环境中暴露影响人体健康，严重的甚至危害到生命。
3.因此为了维持室内空气品质达到良好的空气品质状态，人们多会利用空调机或空气滤清器等装置来达到改善室内空气品质的目的。然而，此等装置皆利用一滤材对空气污染源过滤阻挡绝大部分有害污染源，这滤材的过滤效果会因为过滤阻挡的累积而影响到其过滤效率，所以这滤材需要定期更换，以保持对空气污然的过滤效率。
4.为此，能提供滤材过滤使用更换解决方案，乃为本发明所研发的主要课题。


技术实现要素：

5.鉴于上述滤材过滤使用更换知的需求，本发明是为一种滤材使用寿命通知方法，其主要目的是提供至少一个气体检测装置，在该滤材过滤后至少一通气路径中检测该空气污染源，并对外输出该空气污染源的检测数据，以及提供至少一连结装置，接收该气体检测装置所检测到该空气污染源的检测数据实施运算比对，显示该滤材对该空气污染源过滤后一下降速率，促使该连结装置提出该滤材使用更换的通知警示。
6.为达上述目的，本发明的滤材使用寿命通知方法，包含：提供至少一滤材，过滤一空气污染源；提供至少一气体检测装置，设置在至少一该滤材过滤后至少一通气路径中检测该空气污染源，并对外输出该空气污染源的检测数据；提供至少一连结装置，接收该气体检测装置所检测到该空气污染源的检测数据，并对检测数据实施运算比对，显示出至少一该滤材对该空气污染源过滤后一下降速率；以及当至少一该连结装置计算该滤材过滤后该下降速率达到一预先设定的警示值，则至少一该连结装置提出至少一该滤材使用更换的通知警示。
【附图说明】
7.图1为本发明的滤材装于室内使用的示意图。图2为本发明室内气体检测装置立体组合示意图。图3a为本发明气体检测主体立体组合示意图。图3b为本发明气体检测主体另一视角立体组合示意图。图4为本发明气体检测主体立体分解示意图。图5a为本发明基座立体示意图。图5b为本发明基座另一视角立体示意图。图6为本发明基座结合激光组件立体示意图。图7a为本发明压电致动器与基座分解的立体示意图。
图7b为本发明压电致动器与基座组合的立体示意图。图8a为本发明压电致动器的立体分解示意图。图8b为本发明压电致动器另一视角的立体分解示意图。图9a为本发明压电致动器未动作前的剖视作动示意图。图9b为本发明压电致动器动作一的剖视作动示意图。图9c为本发明压电致动器动作二的剖视作动示意图。图10a为本发明气体检测主体的空气由外盖的进气通口进入所视得进气路径剖视示意图。图10b为本发明气体检测主体的空气通过激光组件所发射光束检测悬浮微粒及压电致动器导引空气的剖视示意图。图10c为本发明气体检测主体的空气在出气沟槽内被推引并通过出气通口及出气框口而向外部排出所视得出气路径剖视示意图。图11a所示为本发明滤材使用寿命通知方法实施于一旧滤材所过滤通过pm
2.5
悬浮微粒的下降速率的比对示意图。图11b所示为本发明滤材使用寿命通知方法实施于一新滤材所过滤通过的下降速率的比对示意图。【符号说明】
8.1：滤材11：添加物1a：导风机2：气体检测装置21：控制电路板22：气体检测主体23：微处理器24：通信器221：基座2211：第一表面2212：第二表面2213：激光设置区2214：进气沟槽2214a：进气通口2214b：透光窗口2215：导气组件承载区2215a：通气孔2215b：定位凸块2216：出气沟槽2216a：出气通口2216b：第一区间2216c：第二区间
222：压电致动器2221：喷气孔片2221a：悬浮片2221b：中空孔洞2221c：空隙2222：腔体框架2223：致动体2223a：压电载板2223b：调整共振板2223c：压电板2223d：压电接脚2224：绝缘框架2225：导电框架2225a：导电接脚2225b：导电电极2226：共振腔室2227：气流腔室223：驱动电路板224：激光组件225：微粒传感器226：外盖2261：侧板2261a：进气框口2261b：出气框口227：气体传感器3：连结装置a：通气路径
【具体实施方式】
9.体现本发明特征的实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。
10.本发明的滤材使用寿命通知方法，包含：提供至少一滤材，过滤一空气污染源；提供至少一气体检测装置，设置在至少一该滤材过滤后至少一通气路径中检测该空气污染源，并对外输出该空气污染源的检测数据；提供至少一连结装置，接收该气体检测装置所检测到该空气污染源的检测数据，并对检测数据实施运算比对，显示出至少一该滤材对该空气污染源过滤后一下降速率；以及当至少一该连结装置计算该滤材过滤后该下降速率达到一预先设定的警示值，则至少一该连结装置提出至少一该滤材使用更换的通知警示。
11.上述的空气污染源是指气状污染物、粒状污染物、衍生型污染物、毒性污染物、恶
臭污染物、微生物的其中之一或其组合。其中气状污染物包含硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、氯气、氯化氢、二硫化碳、氰化氢、氟化气体、卤化烃类、全卤化烷类的其中之一或其组合。其中该粒状污染物包含：总悬浮微粒，是指悬浮于空气中的微粒；悬浮微粒，是指粒径在10微米以下的粒子；落尘，是指粒径超过十微米，能因重力而逐渐落下而引起公众厌恶的物质；金属熏烟及其化合物，是指含金属或其化合物的微粒；黑烟，是指以碳粒所组成的暗灰色或黑色的烟；酸雾，是指含硫酸、硝酸、盐酸、磷酸的微滴烟雾；油烟，是指含碳氢化合物的蓝白烟雾。其中该粒状污染物包含：光化学雾，经光化学反应所产生微粒状态物质而悬浮于空气中能造成视程障碍者；光化学性高氧化物，经光化学反应所产生的强氧化性物质。其中该毒性污染物包含氟化物、氯气、氨气、硫化氢、甲醛、含金属的气体、硫酸、硝酸、磷酸、盐酸气、氯乙烯单体、多氯联苯、氰化氢、戴奥辛类、致癌性多环芳香烃、致癌性挥发性有机物、石绵及含石绵的物质的其中之一或其组合。其中该恶臭污染物包含硫化甲基、硫醇类、甲基胺类的其中之一或其组合。其中该微生物包含细菌、病毒的其中之一或其组合。
12.上述的滤材为玻璃纤维、人造纤维、碳纤维、植物纤维、羊毛纤维、石绵纤维、纳米纤维、活性碳、不织布的其中之一或其组合。又在本实施例中，请参阅图1所示，该滤材1表面上涂布可进一步涂布添加物11，有效加强滤材1的过滤效率。其中该添加物11为二氧化氯的洁净因子，抑制该空气污染源中病毒、细菌。其中该添加物11为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滤材的流感病毒表面蛋白。其中该添加物11为一银离子，抑制该空气污染源中病毒、细菌。其中该添加物11为沸石，有效吸附该空气污染源中挥发性有机物。其中该添加物11为二氧化钛，有效形成光触媒作用对该空气污染源去除。
13.上述的提供至少一个气体检测装置，设置在该滤材过滤后至少一通气路径中检测该空气污染源，并对外输出该空气污染源的检测数据。请参阅图1所示，滤材1设置在一过滤装置的通气路径a上，利用一导风机1a导引空气进入该通气路径a，促使空气通过该滤材1进而过滤该空气污染源；当然，在本实施例中，过滤装置的通气路径a为显示一个，通气路径a的数量，并不限为一个，也可以二个以上，不以此为限，如此多个滤材1可以分别设置在每一个通气路径a上，相对提供至少一个气体检测装置2设置在该滤材1过滤后至少一通气路径a中检测该空气污染源，并对外输出该空气污染源的检测数据。
14.请参阅图1所示，上述的提供至少一连结装置3，接收该气体检测装置2所检测到该空气污染源的检测数据实施运算比对，显示出该滤材1对该空气污染源过滤后一下降速率。当连结装置3计算出滤材1过滤后该下降速率达到一预先设定的警示值，则该连结装置3提出该滤材使用更换的通知警示。其中连结装置3接收该气体检测装置2所检测到该空气污染源的检测数据是以无线传输，该无线传输为一wi-fi模块、一蓝牙模块、一无线射频识别模块、一近场通信模块其中之一。其中该连结装置3为一行动装置、显示装置的其中之一。
15.了解本发明的滤材使用寿命通知方法，以下就气体检测装置2的结构其如何检测该空气污染源并对外输出该空气污染源的检测数据做说明。
16.如图2至图10c所示，上述的气体检测装置2包含一控制电路板21、一气体检测主体22、一微处理器23及一通信器24。如图2所示，其中该气体检测主体22、该微处理器23及该通信器24封装于该控制电路板21形成一体且电性连接，且该微处理器23控制该气体检测主体
22的检测运作，该气体检测主体22检测该空气污染源而输出一检测信号，该微处理器23接收该检测信号而运算处理输出形成该空气污染源的检测数据，提供给该通信器24对外通信无线传输。该无线传输为一wi-fi模块、一蓝牙模块、一无线射频识别模块、一近场通信模块其中之一。其中该连结装置为一行动装置、显示装置的其中之一。
17.如图2、图3a、图3b、图4、图5a及图5b所示，上述气体检测主体22包含一基座221、一压电致动器222、一驱动电路板223，一激光组件224、一微粒传感器225、一外盖226及一气体传感器227。其中基座221具有一第一表面2211、一第二表面2212、一激光设置区2213、一进气沟槽2214、一导气组件承载区2215及一出气沟槽2216。其中第一表面2211与第二表面2212为相对设置的两个表面。激光设置区2213自第一表面2211朝向第二表面2212挖空形成。另，外盖226罩盖基座221，并具有一侧板2261，侧板2261具有一进气框口2261a与一出气框口2261b。而进气沟槽2214自第二表面2212凹陷形成，且邻近激光设置区2213。进气沟槽2214设有一进气通口2214a，连通于基座221的外部，并与外盖226的出气通口2216a对应，以及进气沟槽2214两侧壁贯穿于压电致动器222的透光窗口2214b，而与激光设置区2213连通。因此，基座221的第一表面2211被外盖226封盖，第二表面2212被驱动电路板223封盖，致使进气沟槽2214定义出一进气路径(如图10a所示)。
18.上述的导气组件承载区2215是由第二表面2212凹陷形成，并连通进气沟槽2214，且于底面贯通一通气孔2215a，以及导气组件承载区2215的四个角分别具有一定位凸块2215b。又，上述的出气沟槽2216设有一出气通口2216a，出气通口2216a与外盖226的出气框口2261b对应设置。出气沟槽2216包含有第一表面2211对于导气组件承载区2215的垂直投影区域凹陷形成的一第一区间2216b，以及于导气组件承载区2215的垂直投影区所延伸的区域，且由第一表面2211至第二表面2212挖空形成的第二区间2216c，其中第一区间2216b与第二区间2216c相连以形成段差，且出气沟槽2216的第一区间2216b与导气组件承载区2215的通气孔2215a相通，出气沟槽2216的第二区间2216c与出气通口2216a相通。因此，当基座221的第一表面2211被外盖226封盖，第二表面2212被驱动电路板223封盖时，出气沟槽2216与驱动电路板223共同定义出一出气路径(如图10c所示)。
19.再者，如图4及图6所示，上述的激光组件224及微粒传感器225皆设置于驱动电路板223上，且位于基座221内，为了明确说明激光组件224及微粒传感器225与基座221的位置，故在图6中特意省略驱动电路板223，其中激光组件224容设于基座221的激光设置区2213内，微粒传感器225容设于基座221的进气沟槽2214内，并与激光组件224对齐。此外，如图5a所示，激光组件224(省略不显示)对应到透光窗口2214b，透光窗口2214b供激光组件224所发射的激光穿过，使激光照射至进气沟槽2214。又，如图10b所示，激光组件224所发出的光束路径为穿过透光窗口2214b且与进气沟槽2214形成正交方向，激光组件224发射光束通过透光窗口2214b进入进气沟槽2214内，进气沟槽2214内的空气被照射，当光束接触到空气内的悬浮微粒时会散射，并产生投射光点，使微粒传感器225位于其正交方向位置并接收散射所产生的投射光点进行计算，以获取空气的悬浮微粒的检测数据。
20.如图4所示，上述的气体传感器227定位设置于驱动电路板223上与其电性连接，且如图6所示，容设于出气沟槽2216中，供以对导入出气沟槽2216的空气中空气污染源做检测。其中于本发明实施例中，气体传感器227为检测该空气污染源的气状污染物、微生物的信息。
21.以及如图7a及图7b所示，上述的压电致动器222容设于基座221的正方形的导气组件承载区2215。此外，导气组件承载区2215与进气沟槽2214相通。当压电致动器222作动时，汲取进气沟槽2214内的空气进入压电致动器222，并供空气通过导气组件承载区2215的通气孔2215a，进入出气沟槽2216。以及如图10b及图10c所示，上述的驱动电路板223封盖于基座221的第二表面2212，激光组件224设置于驱动电路板223并呈电性连接(如图4所示)，微粒传感器225亦设置于驱动电路板223并呈电性连接。如图10a及图10c所示，当外盖226罩于基座221时，出气通口2216a对应到基座221的进气通口2214a，出气框口2261b对应到基座221的出气通口2216a。
22.再如图8a、图8b及图9a所示，上述的压电致动器222包含一喷气孔片2221、一腔体框架2222、一致动体2223、一绝缘框架2224及一导电框架2225。其中，喷气孔片2221为一可绕性材质并具有一悬浮片2221a、一中空孔洞2221b，悬浮片2221a为一弯曲振动的片状结构，其形状与尺寸对应导气组件承载区2215的内缘，而中空孔洞2221b则贯穿悬浮片2221a的中心处，供空气流通。于本发明较佳实施例中，悬浮片2221a的形状可为方形、图形、椭圆形、三角形或多角形其中之一。
23.以及，上述腔体框架2222叠设于喷气孔片2221上，且其外观与喷气孔片2221对应。致动体2223叠设于腔体框架2222上，并与喷气孔片2221、悬浮片2221a之间定义出一共振腔室2226(如图9a所示)。绝缘框架2224叠设于致动体2223上，其外观与腔体框架2222近似。导电框架2225叠设于绝缘框架2224上，其外观与绝缘框架2224近似，且导电框架2225具有一导电接脚2225a及自导电接脚2225a外缘向外延伸的一导电电极2225b，且导电电极2225b自导电框架2225内缘向内延伸。
24.此外，致动体2223更包含一压电载板2223a、一调整共振板2223b及一压电板2223c。其中，压电载板2223a叠设于腔体框架2222。调整共振板2223b叠设于压电载板2223a上。压电板2223c叠设于调整共振板2223b上。而调整共振板2223b及压电板2223c则容设于绝缘框架2224内。并由导电框架2225的导电电极2225b电连接压电板2223c。其中，于本实施例中，压电载板2223a与调整共振板2223b皆为导电材料。压电载板2223a具有一压电接脚2223d，且压电接脚2223d与导电接脚2225a连接驱动电路板223上的驱动电路(未图示)，以接收驱动信号(可为驱动频率及驱动电压)，驱动信号得以由压电接脚2223d、压电载板2223a、调整共振板2223b、压电板2223c、导电电极2225b、导电框架2225及导电接脚2225a形成一回路，并由绝缘框架2224将导电框架2225与致动体2223之间阻隔，避免发生短路现象，使驱动信号得以传送至压电板2223c。压电板2223c接受驱动信号后，因压电效应产生形变，进一步驱动压电载板2223a及调整共振板2223b产生往复式地弯曲振动。
25.进一步说明，调整共振板2223b位于压电板2223c与压电载板2223a之间，作为两者间的缓冲物，可调整压电载板2223a的振动频率。基本上，调整共振板2223b的厚度大于压电载板2223a，借由改变调整共振板2223b的厚度调整致动体2223的振动频率。喷气孔片2221、腔体框架2222、致动体2223、绝缘框架2224及导电框架2225是依序堆叠设置并定位于导气组件承载区2215内，促使压电致动器222定位于导气组件承载区2215内的定位凸块2215b上，压电致动器222在悬浮片2221a及导气组件承载区2215的内缘之间定义出一空隙2221c，供空气流通。而上述喷气孔片2221与导气组件承载区2215的底面间形成一气流腔室2227。气流腔室2227通过喷气孔片2221的中空孔洞2221b连通致动体2223、喷气孔片2221及悬浮
片2221a之间的共振腔室2226，通过共振腔室2226中气体的振动频率，使其与悬浮片2221a的振动频率趋近于相同，可使共振腔室2226与悬浮片2221a产生亥姆霍兹共振效应(helmholtz resonance)，提高气体的传输效率。
26.如图9b所示，当压电板2223c向远离导气组件承载区2215的底面移动时，压电板2223c带动喷气孔片2221的悬浮片2221a以远离导气组件承载区2215的底面方向移动，促使气流腔室2227的容积急遽扩张，内部压力下降产生负压，吸引压电致动器222外部的空气由空隙2221c流入，并经由中空孔洞2221b进入共振腔室2226，增加共振腔室2226内的气压进而产生一压力梯度。
27.如图9c所示，当压电板2223c带动喷气孔片2221的悬浮片2221a朝向导气组件承载区2215的底面移动时，共振腔室2226中的气体经中空孔洞2221b快速流出，挤压气流腔室2227内的空气，并使汇聚后的空气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2215的通气孔2215a。
28.通过重复图9b与图9c所示的动作，压电板2223c进行往复式地振动，依据惯性原理，排气后的共振腔室2226内部气压低于平衡气压会导引气体再次进入共振腔室2226中，如此控制共振腔室2226中气体的振动频率与压电板2223c的振动频率趋于相同，以产生亥姆霍兹共振效应，实现空气高速且大量的传输。
29.请再参阅图10a至图10c所示，空气皆由外盖226的进气通口2214a进入，通过进气通口2214a进入基座221的进气沟槽2214，并流至微粒传感器225的位置。再者，压电致动器222持续驱动会吸取进气路径的空气，以利外部空气快速导入且稳定流通，并通过微粒传感器225上方，此时激光组件224发射光束通过透光窗口2214b进入进气沟槽2214，进气沟槽2214通过微粒传感器225上方，当微粒传感器225的光束照射到空气中的悬浮微粒时会产生散射现象及投射光点，当微粒传感器225接收散射所产生的投射光点进行计算以获取空气中所含的悬浮微粒的粒径与数量等相关信息，并由该微处理器23接收该悬浮微粒的检测信号而运算处理输出形成该空气污染源的检测数据，提供给该通信器24对外通信无线传输；此外，微粒传感器225上方的空气也持续受到压电致动器222驱动而导入导气组件承载区2215的通气孔2215a，进入出气沟槽2216。最后当气体进入出气沟槽2216后，由于压电致动器222不断输送空气进入出气沟槽2216，因此出气沟槽2216内的空气会被推引并通过出气通口2216a及出气框口2261b而向外部排出，如此利用气体检测装置2的气体检测主体22不断传输空气流动，即可检测到通过空气中该空气污染源的该悬浮微粒的检测数据的信息；另外，空气导入气体检测主体22中，也通过出气沟槽2216中气体传感器227做空气污染源的检测，该气体传感器227即可输出检测到空气中该空气污染源的气状污染物、微生物的检测数据的信息。
30.由上述说明可知，提供至少一个气体检测装置2设置在该滤材1过滤后至少一通气路径a中，即可利用气体检测装置2检测该空气污染源，并对外输出该空气污染源的检测数据，通过至少一连结装置3以无线传输接收该气体检测装置2所检测到该空气污染源的检测数据实施运算比对，显示该滤材1对该空气污染源过滤后一下降速率，当该滤材过滤后该下降速率由该气体检测装置2检测到达一预先设定的警示值，则该连结装置3提出该滤材1使用更换的通知警示。于本实施中，该连结装置3为一行动装置、显示装置的其中之一，该连结装置3内部具有运算比对的执行程序或应用程序，接收到该空气污染源的检测数据即可实
施运算比对，通过内建显示器显示该空气污染源的检测数据，且该连结装置3内部执行程序或应用程序可以通过建立该空气污染源所有空气污染源的下降速率警示值数据库，比对出一检视滤材下降速率的警示值，即可发出该连结装置3提出该滤材1使用更换的通知警示。
31.以下就本案针对滤材过滤pm
2.5
悬浮微粒所比对做出更换的通知警示更换的通知警示做说明：
32.如图11a所示，为本案滤材使用寿命通知方法实施于一旧滤材所过滤通过pm
2.5
悬浮微粒的下降速率的比对示意图。当气体检测装置2每5分钟检测一次所得到pm
2.5
悬浮微粒的检测数据，并将该检测数据传送至连结装置3，连结装置3计算出其下降速率为1.6μg/m
3-min，亦即由图例中圆圈处为每5分钟的所检测到pm
2.5
悬浮微粒的检测数据，即连结装置3可算出5分钟的pm
2.5
悬浮微粒的检测数据变化为12-4＝8μg/m3，因此得到为每分钟所得到下降速率为1.6μg/m
3-min。
33.如图11b所示，为本案滤材使用寿命通知方法实施于一新滤材所过滤通过pm
2.5
悬浮微粒的下降速率的比对示意图。当气体检测装置2每5分钟检测一次所得到pm
2.5
悬浮微粒的检测数据，并将该检测数据传送至连结装置3，连结装置3计算出其下降速率为2μg/m
3-min，亦即由图例中圆圈处为每分钟的所检测到pm
2.5
悬浮微粒的检测数据，即连结装置3可算出5分钟的pm
2.5
悬浮微粒的检测数据变化为12-2＝10μg/m3，因此得到为每分钟所得到下降速率为2μg/m
3-min。
34.由上述说明可知，该连结装置3内部执行程序或应用程序可以通过建立该空气污染源所有空气污染源的下降速率警示值数据库，以上述实施例为过滤pm
2.5
悬浮微粒的下降速率警示值2，当旧滤材所过滤pm
2.5
悬浮微粒的下降速率低于2，即可以发出该连结装置3提出该滤材1使用更换的通知警示。
35.综上所述，本案提供一种滤材使用寿命通知方法，提供至少一滤材，过滤一空气污染源，并提供至少一个气体检测装置，在该滤材过滤后至少一通气路径中检测该空气污染源，并对外输出该空气污染源的检测数据，以及提供至少一连结装置，接收该气体检测装置所检测到该空气污染源的检测数据，并对该检测数据实施运算比对，显示出该滤材对该空气污染源过滤后一下降速率，该连结装置据此判断是否提出该滤材使用更换的通知警示，极具产业利用性。