CN114459111A - 空气清净机及使用其的智能型空气质量管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明所提供的空气清净机包含有一个机壳、一个过滤单元、一个空气传感器、一个热成像单元及一个控制单元。过滤单元设于机壳内且对进入机壳的空气进行过滤，空气传感器设于机壳并感测前述空气在过滤前后的质量变化，热成像单元设于机壳且具有一个3D摄影机与一个温度传感器，控制单元设于机壳内，一方面利用前述有害气体浓度所取得的空气质量信息显示于人机界面，另一方面将3D摄影机所撷取的立体影像及温度传感器的温度感测结果进行整合而取得热成像信息。此外，本发明还提供一个使用前述空气清净机的智能型空气质量管理系统。

Description

空气清净机及使用其的智能型空气质量管理系统

技术领域

本发明涉及空气清净机，尤其涉及一种将多项功能整合在一起的空气清净机以及使用该空气清净机的智能型空气质量管理系统。

背景技术

空气清净机的功能在于检测室内空气的质量状况，然后对室内空气进行过滤。目前在市面上的空气清净机有很多种净化空气的方式，例如机械滤网、静电驻极滤网、高压静电集尘、负离子和等离子体或绿藻生物等，虽然种类繁多，但是功能过于单一，智能化程度较为欠缺，数据分析能力不够全面，以至于让使用者无法清楚了解居家环境的空气质量变化。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种空气清净机，其使用可回收再利用的微藻作为净化媒介，并且将空气净化功能与多项不同的感测功能整合在一起，让使用者可以实时监控环境质量。

为了达成上述主要目的，本发明的空气清净机包含有一个机壳、一个过滤单元、一个空气传感器、一个热成像单元，以及一个控制单元。该机壳具有一个入风口与一个位于该入风口下方的出风口；该过滤单元设于该机壳内且位于该入风口与该出风口之间，用于过滤自该入风口进入的空气；该空气传感器设于该机壳内，用于感测通过该过滤单元过滤后的空气质量变化；该热成像单元设于该机壳且具有一个3D摄影机与一个温度传感器，该3D摄影机用米撷取一个区域空间的立体影像，该温度传感器用于感测该区域空间内的温度分布；该控制单元设于该机壳内且具有一个微处理器与一个电性连接该微处理器的人机界面，该微处理器一方面电性连接该空气传感器，使该微处理器对该空气传感器的感测结果进行计算并将对应产生的空气质量信息显示于该人机界面，该微处理器另一方面电性连接该热成像单元，使该微处理器将该3D摄影机所撷取的立体影像及该温度传感器对该立体影像的温度感测结果进行整合而取得一个热成像信息。

由上述可知，本发明的空气清净机将空气净化功能、热成像感测功能及空间3D感测功能整合在一起，可增加本身的产品附加价值，进而达到一机多用的目的。

较佳地，该过滤单元具有一个藻液储存槽、一个导流盘组、一个泵浦及一个光源。该藻液储存槽可拆卸地设于该机壳内且位于该出风口的下方；该导流盘组设于该入风口与该藻液储存槽之间且具有多个第一导流盘与多个第二导流盘，该些第一导流盘由上往下呈间隔排列，该些第二导流盘一对一地设于该些第一导流盘的底面且由上往下呈交错间隔排列；该泵浦设于该藻液储存槽内，用于将该藻液储存槽内的藻液抽取至最上方的一该第一导流盘；该光源设于该导流盘组的一侧，用于提供光线给该藻液，使该藻液在循环流动的过程中能同时进行光合作用。通过上述技术特征，本发明利用微藻的特性吸收空气中的二氧化碳，并利用该机壳内的水分子完全拦截如PM2.5的污染物，进而达到净化空气的效果。

较佳地，各该第一导流盘具有一个用来导引该藻液的导流口与一个定位孔，各该第二导流盘具有一个用来导引该藻液的斜壁与一个自该斜壁往上凸伸而出的定位柱，各该第二导流盘的斜壁位于一该第一导流盘的导流口下方，各该第二导流盘以该定位柱嵌设于一该第一导流盘的定位孔，使上下两该第一导流盘与该第二导流盘组装在一起，并利用两者的高度差对该藻液形成缓冲效果。

较佳地，该过滤单元还具有一个盘架，该盘架设于该机壳内且具有多个定位槽，各该第一导流盘以可拆卸的方式组设于一该定位槽内，使各该第一导流盘可以方便拆卸下米进行清洗或更换的动作，以延长使用寿命。

较佳地，该过滤单元具有一个输液管与一个洒水头，该输液管的底端连接该泵浦，该输液管的顶端连接该洒水头，该洒水头位于最上方的一该第一导流盘上方。通过上述技术特征，该藻液可以产生循环流动。

较佳地，各该第二导流盘具有两个侧壁，该些侧壁连接该斜壁的两相对侧边，各该侧壁的一端具有一个插孔与一个位于该插孔上方的插柱，其中一该第二导流盘的一该插柱可拆卸地插设于另一该第二导流盘的一该插孔内，使该些第二导流盘也可用上下交错排列的方式组装在一起。

较佳地，该入风口与该出风口分别设置一个风扇，通过该些风扇米增加空气的流通循环。

此外，本发明还提供一个智能型空气质量管理系统，其除了前述空气清净机之外，还包含有一个云端服务器与一个远端监控平台，该云端服务器电性连接该微处理器，用于对该空气质量信息及该热成像信息进行处理分析；该远端监控平台电性连接该云端服务器，用于提供给至少一个用户检视该空气质量信息及该热成像信息，更佳地，该远端监控平台提供该用户建立一个账号，该用户利用该账号进行数据监控及运转控制，还可以在特殊状况下(如某一项功能出现异常或者是空气质量指标达到危险等级)接到警告讯息，如此可广泛应用于家庭、学校、医疗院所及公共场所。

有关本发明所提供对于空气清净机及使用其的智能型空气质量管理系统的详细构造、特点、组装或使用方式，将在后续的实施方式详细说明中予以描述。然而，本领域技术人员应能了解，该些详细说明以及实施本发明所列举的特定实施例，仅用于说明本发明，并非用于限制本发明的保护范围。

附图说明

图1为本发明的空气清净机的立体图；

图2为本发明的空气清净机在后盖打开后的立体图；

图3为本发明的空气清净机的局部剖视图；

图4为本发明的空气清净机所提供的导流盘组的局部立体分解图；

图5为本发明的空气清净机所提供的导流盘组的剖视图，主要显示第一导流盘与第二导流盘相互组装；

图6为本发明的空气清净机所提供的导流盘组的另一剖视图，主要显示两个第二导流盘相互组装；

图7为本发明的空气清净机所提供的人机界面的画面示意图；

图8为本发明的智能型空气质量管理系统的连线示意图；

图9为本发明的智能型空气质量管理系统的另一连线示意图；

图10为本发明的智能型空气质量管理系统对不同区域的空气质量进行感测的示意图；

图11类同于图3，主要显示用滤网取代导流盘组。

【附图标记说明】

10：空气清净机

12：藻液

14：空气质量信息

16：热成像信息

20：机壳

21：中空壳身

22：顶座

23：底座

24：后盖

25：入风口

26：开口

27：出风口

30：过滤单元

31：风扇

32：藻液储存槽

33：盘架

332：定位槽

34：导流盘组

35：第一导流盘

352：导流孔

36：第二导流盘

361：斜壁

362：定位柱

363：锥形柱身

364：定位部

365：剖沟

366：侧壁

367：插孔

368：插柱

37：泵浦

38：输液管

39：洒水头

40：光源

42：空气传感器

50：热成像单元

52：3D摄影机

54：温度传感器

60：控制单元

62：微处理器

64：人机界面

66：无线传输单元

68：云端服务器

70：远端监控平台：

72：智能型空气质量管理系统

74：电源供应器

76：滤网

78：户外空气质量传感器

P1：第一区域

P2：第二区域

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

首先在此说明，在整篇说明书中，包括以下介绍的实施例，有关方向性的名词皆以附图中的方向为基准。其次，在以下将要介绍的实施例以及附图中，相同的组件标号，代表相同或近似的组件或其结构特征。

请参阅图1、图2及图3，本发明的空气清净机10包含有一个机壳20、一个过滤单元30、一个空气传感器42、一个热成像单元50，以及一个控制单元60。

机壳20具有一个中空壳身21、一个顶座22、一个底座23及一个后盖24。中空壳身21具有一个入风口25与一个入风口25下方的开口26；顶座22设于中空壳身21的顶端；底座23设于中空壳身21的底端且具有一个出风口27；后盖24以其一侧边铰接于中空壳身21，使后盖24在关闭时可将开口26遮盖住。

过滤单元30具有两个风扇31、一个藻液储存槽32、一个盘架33、一个导流盘组34、一个泵浦37及两个光源40，如图3所示，其中：

两个风扇31用来产生空气对流。两个风扇31安装于入风口25与出风门27的位置，并分别与一个电源供应器74作电性连接。

藻液储存槽32主要是用来储放藻液12(主要成分为微藻)。藻液储存槽32设于底座23内且位于出风口27的下方，并可随时取出以便补充藻液12。

盘架33设于中空壳身21内且具有多个由上而下呈间隔排列的定位槽332(如图4所示，在此为10个，但不以此为限)。

导流盘组34通过开口26设于中空壳身21内且位于入风口25与藻液储存槽32之间。如图4所示，导流盘组34具有多个第一导流盘35(在此为10个，但不以此为限)与多个第二导流盘36(在此为19个，但不以此为限)。第一导流盘35嵌设于盘架33的定位槽332内且具有多个导流孔352(数量不限)与一个定位孔354，该些第一导流盘35以左右相反的方式由上下依序排列，如图3所示，使该些导流孔352会一左一右地错开；第二导流盘36位于第一导流盘35的下方且具有一个斜壁361、一个定位柱362及两个侧壁366，斜壁361位于第一导流盘35的该些导流孔352的下方，定位柱362具有一个锥形柱身363与两个彼此相对的定位部364，锥形柱身363的底端一体地连接于斜壁361的顶面，该些定位部364一体地连接于锥形柱身363的顶端且被一个剖沟365隔开来，通过剖沟365让该些定位部364在通过定位孔354时会产生径向变形，使该些定位部364能快速地卡合或脱离第一导流盘35的定位孔354(如图5所示)，此外，该些侧壁366连接斜壁361的两相对侧边且分别具有一个插孔367与一个位于插孔367上方的插柱368。

在组装完成之后，如图3所示，该些第一导流盘35的导流孔352会一左一右地错开，且该些第二导流盘36的斜壁361也会一左一右地错开，进而使整个导流盘组34以迂回方式将藻液12导引至藻液储存槽32内，并在藻液12的流动过程中，通过高度差的设计，可以对藻液12起到缓冲效果，让藻液12以稳定的速度流动。另一方面，除了第一导流盘35与第二导流盘36可以相互组装之外(如图4及图5所示)，两个第二导流盘36之间也可根据实际需要(例如空间上的限制)进行组装，如图4及图6所示，其中一个第二导流盘36以两个插柱368插设于另外一个第二导流盘36的两个插孔367内，使上下两个第二导流盘36以一左一右的方式排列(如图3所示)，进而将藻液12以迂回方式导引至藻液储存槽32内。

泵浦37设于藻液储存槽32内，如图3所示，用于抽取藻液储存槽32内的藻液12，并通过一根输液管38输送至一个洒水头39，然后通过洒水头39喷洒于最上方的第一导流盘35，使藻液12形成循环流动。

两个光源40(在本实施例中为LED灯条)设于导流盘组34的左右两侧，如图3所示，主要用来对藻液12提供光线，使藻液12在循环流动的过程中同时进行光合作用。

空气传感器42设于顶座22内，如图3所示，用于感测空气在通过藻液12前后的质量变化，特别是有害气体浓度(例如PM2.5、二氧化碳、一氧化碳、甲醛或其他挥发性有机化合物)在入风口25与出风口27的差异。

热成像单元50设于顶座22且具有一个3D摄影机52与一个温度传感器54，如图1所示，3D摄影机52用来撷取前方区域空间的立体影像，温度传感器54用于感测区域空间内的温度分布。

控制单元60设置于顶座22内且具有一个微处理器62与一个人机界面64。微处理器62一方面连接空气传感器42，用于计算空气在经过藻液12过滤后的变化数值，并将对应产生的空气质量信息14显示于人机界面64(如图7所示)，另一方面，微处理器62又连接风扇31、泵浦37及光源40，用于控制前述组件的启动与关闭，此外，微处理器62再进一步连接热成像单元50，用于将3D摄影机52所撷取的立体影像及温度传感器54对前述立体影像的温度感测结果进行整合而取得如图8所示的热成像信息16。至于人机界面64主要用米实时显示微处理器62的计算结果，让使用者可以方便查看目前所在位置的空气质量状况，同时也可以让使用者进行开机、关机或其他功能的操作。

如图8所示，微处理器62可以通过一个无线传输单元66(例如Wi-Fi)连接至一个云端服务器68进行双向数据传输，一方面可以将前述空气质量信息14及前述热成像信息16进行保存及处理分析，另一方面可以让用户通过一个远端监控平台70(如智能型手机或台式计算机)跟云端服务器68进行连线，甚至可以提供用户建立账号，用户利用账号登入后即可检视空气质量信息14及前述热成像信息16，而且也可以设定运转时间、光源亮度或系统的开启关闭等，还可以在特殊状况下(例如空气质量指标达到危险等级、水位过低、系统断线或需更换藻液等)接到提醒讯息。

由上述可知，本发明的空气清净机10具有以下特色：

1)二氧化碳是微藻进行光合作用时最重要的要素之一，本发明利用微藻所制成的藻液12在循环流动的过程中利用光合作用吸收二氧化碳，再加上微藻本身及水流所产生的水分子原本就具有非常强大的能力可以吸附有毒物质(如重金属、挥发性有机化合物或PM2.5)，所以本发明能够有效达到净化空气的目的。

2)用来承接藻液12的导流盘组34是采用可拆卸的设计，所以使用者可以很轻易地将后盖24打开，然后把导流盘组34拆卸下来进行清洗或更换的动作，以延长使用寿命。

3)本发明所使用的藻液12为可回收再利用的材料，在使用一段时间之后可以拿来作为有机肥的基本原料，以避免对环境造成二次污染，并且对土壤的复育有无可取代的效果。

4)本发明利用空气清净机10、云端服务器68及远端监控平台70所构成的智能型空气质量管理系统72让用户通过Wi-Fi进行数据上传，并且可以随时监控空气质量、实时信息通报及远端系统控制，甚至能够依照人员的职权分配对功能使用及数据浏览做进一步管控，如此可广泛应用于家庭、学校、医疗院所及公共场所。

5)本发明进一步整合了热成像单元50，让用户通过远端监控平台70所呈现的热成像信息16可以观察在热成像单元50附近的人员是否有体温界常的情况。

6)本发明还提供一个户外空气质量传感器78，户外空气质量传感器78电性连接微处理器62，用于感测户外的空气质量。借此，如图9所示，微处理器62一方面通过空气传感器42接收到室内的空气质量感测值，另一方面通过户外空气质量传感器78接收到户外的空气质量感测值，然后计算两者的感测值差异，前述计算结果可以由人机界面64实时显示出来让空气清净机10附近的人员观看，也可以让用户通过远端监控平台70进行数据监控。

7)如图10所示，本发明可以在第一区域P1(例如台中，但不以此为限)与第二区域P2(例如高雄，但不以此为限)分别设置多个空气清净机(数量不限)，由该些空气清净机10分别感测第一区域P1与第二区域P2的空气质量，然后利用云端服务器68(设置地点不限)对第一区域P1与第二区域P2的空气质量信息进行处理分析，由用户通过远端监控平台70同时进行数据监控，如此可以建立群组化的空污地图来观测不同区域的空污状况。

8)过滤单元30不限于使用微藻作为净化媒介，也可以将导流盘组34拆下后用多片滤网76加以取代，如图11所示，通过该些滤网76清除或吸附各种污染物，然后搭配云端服务器68及远端监控平台70也能达到智能化效果。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种空气清净机，包含有：

一机壳，具有一入风口与一位于该入风口下方的出风口；

一过滤单元，设于该机壳内且位于该入风口与该出风口之间；

一空气传感器，设于该机壳内，用于感测空气通过该过滤单元过滤后的质量变化；

一热成像单元，设于该机壳且具有一3D摄影机与一温度传感器，该3D摄影机用于撷取一区域空间的一立体影像，该温度传感器用于感测该区域空间内的温度分布；以及

一控制单元，设于该机壳内且具有一微处理器与一电性连接该微处理器的人机界面，该微处理器电性连接该空气传感器，用于对该空气传感器的感测结果进行计算并将对应产生的一空气质量信息显示于该人机界面，该微处理器电性连接该热成像单元，用于将该3D摄影机所撷取的该立体影像及该温度传感器的感测结果进行整合而取得一热成像信息。

2.如权利要求1所述的空气清净机，其中，该过滤单元具有一藻液储存槽、一导流盘组、一泵浦及一光源，该藻液储存槽可拆卸地设于该机壳内且位于该出风口的下方，该导流盘组设于该入风口与该藻液储存槽之间且具有多个第一导流盘与多个第二导流盘，该些第一导流盘由上往下呈间隔排列，该些第二导流盘一对一地设于该些第一导流盘的底面且由上往下呈交错间隔排列，该泵浦设于该藻液储存槽内，用于将该藻液储存槽内的一藻液抽取至最上方的一该第一导流盘，该光源设于该导流盘组的一侧，用于提供光线给该藻液。

3.如权利要求2所述的空气清净机，其中，各该第一导流盘具有一导流口与一定位孔，各该第二导流盘具有一斜壁与一自该斜壁往上凸伸而出的定位柱，各该第二导流盘的斜壁位于一该第一导流盘的导流口下方，各该第二导流盘以该定位柱嵌设于一该第一导流盘的定位孔。

4.如权利要求3所述的空气清净机，其中，各该第二导流盘具有两侧壁，该些侧壁连接该斜壁的两相对侧边，各该侧壁的一端具有一插孔与一位于该插孔上方的插柱，其中一该第二导流盘的一该插柱可拆卸地插设于另一该第二导流盘的一该插孔内。

5.如权利要求2所述的空气清净机，其中，该过滤单元还具有一盘架，该盘架设于该机壳内且具有多个定位槽，各该第一导流盘可拆卸地组设于一该定位槽内。

6.如权利要求2所述的空气清净机，其中，该过滤单元具有一输液管与一洒水头，该输液管的底端连接该泵浦，该输液管的顶端连接该洒水头，该洒水头位于最上方的一该第一导流盘上方。

7.如权利要求1所述的空气清净机，其中，该过滤单元具有一盘架与多个滤网，该盘架设于该机壳内且具有多个由上而下呈间隔排列的定位槽，各该滤网可拆卸地组设于一该定位槽内。

8.如权利要求1所述的空气清净机，其中，该入风口与该出风口分别设置一风扇。

9.一种智能型空气质量管理系统，包含有：

一如权利要求1至8中任一项所述的空气清净机；

一云端服务器，电性连接该微处理器，用于对该空气质量信息及该热成像信息进行处理分析；以及

一远端监控平台，电性连接该云端服务器，用于提供给至少一用户检视该空气质量信息及该热成像信息。

10.如权利要求9所述的智能型空气质量管理系统，其中，该远端监控平台提供该用户建立一账号，该用户利用该账号进行数据监控及运转控制。

11.如权利要求9所述的智能型空气质量管理系统，其还包含有一户外空气质量传感器，该户外空气质量传感器电性连接该微处理器，该微处理器计算该空气传感器与该户外空气质量传感器对于室内外空气质量的感测值差异，并将计算结果通过该人机界面实时显示。

12.如权利要求9至11中任一项所述的智能型空气质量管理系统，其包含有多个该空气清净机，一部分的该些空气清净机设于一第一区域，其他部分的该些空气清净机设于一第二区域，该云端服务器电性连接该些微处理器，用于对该第一区域与该第二区域的该空气质量信息及该热成像信息进行处理分析。

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