TWI839872B - 封閉多空間區域下進行智慧循環空氣調節正負壓系統及方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種智慧循環空氣調節正負壓系統，其包含有數空間、一空調系統、數進氣系統，空間內設有一排氣系統產生負壓與一感測器，空間設有一排氣系統與一該進氣系統用以連接空調系統，感測器用以感測空間內的空氣品質並將訊息傳輸給伺服器使用，空調系統可內循環或外循環輸入空氣並調節空氣溫度與濕度，進氣系統具有一轉換器，轉換器是一三通二相轉向器而可自由開關並令空氣的進入與排出於指定之空間，而轉換器其中一端出口連接有一具有過濾功能且有殺菌功能之淨化器將送入的空氣淨化，利用進氣系統可送入空氣進入空間產生正壓。
Description
本發明係有關於一種封閉多空間區域下進行智慧循環空氣調節正負壓系統及方法，尤指一種感測封閉空間內空氣品質且能夠令各空間獨立進氣與排氣之智慧循環空氣調節正負壓系統及方法。
按，於2019年底開始爆發COVID-19疫情，COVID-19是一種呼吸道疾病，於近年防疫觀念成為了比空氣品質更加重要的問題，PM2.5等懸浮為力所造成的空氣品質不佳影響尚不明顯，但感染COVID-19會直接性的威脅患者的健康，而且後遺症甚多，COVID-19的傳染途徑之一是氣溶膠，附著於懸浮氣溶膠上於空間內飄散，尤其是密閉冷氣空調空間可存在懸浮散佈長達20分鐘，而早期防疫政策存在室內與室外的社交距離以避免感染，但學習、工作的行為需要長時間待在密閉空間中，時間跨度拉長大大增加了感染概率，降低感染的關鍵在於有效的通風控制，降低空氣中氣溶膠的濃度防止病毒附著。
因此，對於室內空氣品質的控管相當重要，有多種面向可以解決，其一為分艙分流，各空間獨立進氣、獨立排氣以確保無交叉感染的可能性，是為橫向控制，其二為分層控制，控管各樓層中央豎井的排氣回流令各層空氣不互通，是為縱向控制，其三為配流配向，按照空氣潔淨度需求配置空氣的流動方向與流量。
習知的冷氣空調系統，僅於熱交換完後，將冷氣吹入室內，並沒有加強室內的空氣循環，為病毒的滯留創造條件，且各空間無進行獨立的進氣與排氣，而有交叉感染的可能性，於辦公大樓、防疫旅館當中有著極多的封閉空間而需要循環調節空氣才能確實防止病毒細菌、灰塵、化學性物質的危害。
故本發明人即有鑑於此，乃思及發明的意念，遂以多年的經驗加以設計，經多方探討並試作樣品試驗，及多次修正改良，乃推出本發明。
本發明所欲解決之技術問題在於針對現有技術存在的上述缺失，提供一種封閉多空間區域下進行智慧循環空氣調節正負壓系統及方法。
本發明之智慧循環空氣調節正負壓系統，其包含有數封閉之空間、一空調系統、數進氣系統，其中，所述空間內設有一排氣系統與一感測器，該排氣系統設有一排氣馬達用以抽出空氣排出該空間外而使所述空間產生負壓讓空氣循環，所述感測器用以感測該空間內的空氣品質並將相關訊息無線傳輸給伺服器使用，所述感測器可感測二氧化碳濃度、一氧化碳濃度、甲醛濃度、總揮發性有機化合物濃度、細菌濃度、真菌濃度、PM10、PM2.5、臭氧濃度；所述空調系統具有一空調機以內循環或外循環輸入空氣並調節空氣溫度與濕度，該空調機設有一主控制器用以控制且連接有一送風馬達
用以輸送空氣，該送風馬達連接有數所述進氣系統；所述進氣系統與該空間相通並具有一轉換器，所述轉換器是一三通二相轉向器而可自由開關並令空氣的進入與排出於指定之該空間，而該轉換器其中一端出口連接有一淨化器，所述淨化器具有過濾功能且可以UV燈照射殺菌將送入的空氣淨化，利用該進氣系統可送入空氣進入該空間內使所述空間產生正壓讓空氣循環，該轉換器入口處利用一所述轉換器與另一該進氣系統或與所述送風馬達連接。
進一步地，所述主控制器可以一控制裝置進行控制，該控制裝置為一控制面板、一遙控器或一行動通訊裝置。
較佳地，所述感測器可以IOT無線傳輸的方式傳輸資料數值給伺服器，所述排氣系統、空調系統、進氣系統可以IOT無線傳輸的方式接收資料數值與控制指令。
本發明之智慧循環空氣調節方法，用於上述之智慧循環空氣調節正負壓系統，該方法包含以下步驟：空氣檢測，是以一感測器感測一空間內之狀態並以IOT無線傳輸資料給伺服器後進行空間判斷；空間判斷，是以該感測器感測各所述空間的空氣品質何者為最差，並進行數值判斷；數值判斷，是以判斷該感測器所量得所述空間內之二氧化碳濃度、一氧化碳濃度、甲醛濃度、總揮發性有機化合物濃度、細菌濃度、真菌濃度、PM10、PM2.5、臭氧濃度的數值，若處於超標範圍則進行推播與屬性判斷，若處於安全範圍則進行淨化調節，若處於危險範圍則進行快速排氣；屬性判斷，是判斷超標範圍的性質，若為細菌濃度、真菌濃度、PM10、PM2.5的物理或生物性質數值超標則進行淨化調節，若為二氧化碳濃度、一氧化碳濃度、
甲醛濃度、總揮發性有機化合物濃度、臭氧濃度的化學性質超標則進行換氣調節；淨化調節，以一空調機調節空氣溫度經由一進氣系統以一淨化器將送入的空氣過濾殺菌淨化送入該空間內，並可配合一排氣系統將所述空間內之空氣抽出；換氣調節，是以所述空調機輸入外部空氣經由該進氣系統送入該空間內，並配合所述排氣系統將所述空間內之空氣抽出，將該空間內部替換更新；快速排氣，是立刻以空調機輸入外部空氣經由該進氣系統快速送入該空間內，並同時配合所述排氣系統將所述空間內之空氣快速抽出，而能達到緊急避免空氣危害的效果；淨化調節、換氣調節或快速排氣步驟進行後重新進行空氣檢測。
藉本發明之智慧循環空氣調節正負壓系統及智慧循環空氣調節方法可以透過所述轉換器做到指定空間的配流與配向，且以淨化器可過濾殺菌效毒，又以排氣系統與進氣系統可分別產生負壓與正壓進行空氣循環，並利用感測器可實施監測空氣品質並即時調節空氣，而有智慧化的功效。
本發明部分：
(10):空間
(11):排氣系統
(111):排氣馬達
(12):感測器
(20):空調系統
(21):空調機
(211):主控制器
(212):送風馬達
(30):進氣系統
(31):轉換器
(32):淨化器
(40):控制裝置
(S10):空氣檢測
(S11):空間判斷
(S12):數值判斷
(S13):屬性判斷
(S14):淨化調節
(S15):換氣調節
(S16):快速排氣
〔第1圖〕係本發明智慧循環空氣調節正負壓系統之平面圖。
〔第2圖〕係本發明智慧循環空氣調節方法之流程圖。
〔第3圖〕係本發明智慧循環空氣調節正負壓系統之使用狀態示意圖其一，顯示以該轉換器配流。
〔第4圖〕係本發明智慧循環空氣調節正負壓系統之使用狀態示意圖其
二，顯示以該轉換器配流與利用淨化器調節空氣品質。
為使 貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如後：
先請由第1、3、4圖所示觀之，本發明提供一種智慧循環空氣調節正負壓系統，其包含有數封閉之空間(10)、一空調系統(20)、數進氣系統(30)，其中，所述空間(10)內設有一排氣系統(11)與一感測器(12)，該排氣系統(11)設有一排氣馬達(111)用以抽出空氣排出該空間(10)外而使所述空間(10)產生負壓讓空氣循環，所述感測器(12)用以感測該空間(10)內的空氣品質並將相關訊息無線傳輸給伺服器使用，所述感測器(12)可感測二氧化碳濃度、一氧化碳濃度、甲醛濃度、總揮發性有機化合物濃度、細菌濃度、真菌濃度、PM10、PM2.5、臭氧濃度；所述空調系統(20)具有一空調機(21)以內循環或外循環輸入空氣並調節空氣溫度與濕度，該空調機(21)設有一主控制器(211)用以控制且連接有一送風馬達(212)用以輸送空氣，該送風馬達(212)連接有數所述進氣系統(30)；所述進氣系統(30)與該空間(10)相通並具有一轉換器(31)，所述轉換器(31)是一三通二相轉向器而可自由開關並令空氣的進入與排出於指定之該空間(10)，而該轉換器(31)其中一端出口連接有一淨化器(32)，所述淨化器(32)具有過濾功能且可以UV燈照射殺菌將送入的空氣淨化，利用該進氣系統(30)可送入空氣進入該空間(10)內使所述空間(10)產生正壓讓空氣循環，該轉換器(31)入口處利用一所述轉換器(31)與另一該進氣系統(30)或與所述送風馬達(212)連接。
由第3圖與第4圖所示觀之，藉由上述結構，以所述空調機(21)
引入空氣並經過該進氣系統(30)進入各所述空間(10)產生正壓，由於所述轉換器(31)是一三通二相轉向器且可指定空氣的進入與排出，可透過該轉換器(31)控制空氣進入指定之所述空間(10)，空氣可由該進氣系統(30)之轉換器(31)選擇直接以所述轉換器(31)其一出口直接排出，或透過所述轉換器(31)另一出口經由該淨化器(32)過濾殺菌淨化後排出，所述排氣系統(11)透過該排氣馬達(111)將所述空間(10)內之空氣抽出產生負壓，以所述排氣系統(11)與該進氣系統(30)達到空氣循環調節的效果。
當所述空間(10)溫度或濕度令使用者感到不適時，可藉由該空調機(21)調節空氣的溫度與濕度並以該進氣系統(30)送入所述空間(10)內，讓使用者處於對人體相對舒適的環境當中，當所述空間(10)內PM10、PM2.5等懸浮微粒含量過高時，可藉由該淨化器(32)將空氣中的PM10、PM2.5過濾移除，以保護使用者的肺部，並避免病毒的附著傳播，空氣中的細菌濃度、真菌濃度亦可經由該淨化器(32)進行UV光殺菌消毒，防止使用者於封閉空間中交叉感染，當所述空間(10)內二氧化碳濃度、一氧化碳濃度、甲醛濃度、總揮發性有機化合物濃度、臭氧濃度過高時，可藉由該空調機(21)導入外部空氣經過該進氣系統(30)，配合所述排氣系統(11)將該空間(10)的空氣抽出避免人體吸入有害物質。
由第1圖所示觀之，本發明提供一種智慧循環空氣調節正負壓系統，其中，所述主控制器(211)可以一控制裝置(40)進行控制，該控制裝置(40)為一控制面板、一遙控器或一行動通訊裝置，而能有線或無線的控制該主控制器(211)。
本發明提供一種智慧循環空氣調節正負壓系統，其中，所述
感測器(12)可以IOT無線傳輸的方式傳輸資料數值給伺服器，所述排氣系統(11)、空調系統(20)、進氣系統(30)可以IOT無線傳輸的方式接收資料數值與控制指令。
由第1圖與第2圖所示觀之，本發明提供一種智慧循環空氣調節方法，用於上述之智慧循環空氣調節正負壓系統，該方法包括以下步驟：空氣檢測(S10)，是以一感測器(12)感測一空間(10)內之狀態並以IOT無線傳輸資料給伺服器後進行空間判斷(S11)；空間判斷(S11)，是以該感測器(12)感測各所述空間(10)的空氣品質何者為最差，並進行數值判斷(S12)；數值判斷(S12)，是以判斷該感測器(12)所量得所述空間(10)內之二氧化碳濃度、一氧化碳濃度、甲醛濃度、總揮發性有機化合物濃度、細菌濃度、真菌濃度、PM10、PM2.5、臭氧濃度的數值，若處於超標範圍則進行推播與屬性判斷(S13)，若處於安全範圍則進行淨化調節(S14)，若處於危險範圍則進行快速排氣(S16)；屬性判斷(S13)，是判斷超標範圍的性質，若為細菌濃度、真菌濃度、PM10、PM2.5的物理或生物性質數值超標則進行淨化調節(S14)，若為二氧化碳濃度、一氧化碳濃度、甲醛濃度、總揮發性有機化合物濃度、臭氧濃度的化學性質超標則進行換氣調節(S15)；淨化調節(S14)，以一空調機(21)調節空氣溫度經由一進氣系統(30)以一淨化器(32)將送入的空氣過濾殺菌淨化送入該空間(10)內，並配合一排氣系統(11)將所述空間(10)內之空氣抽出；換氣調節(S15)，是以所述空調機(21)輸入外部空氣經由該進氣系統(30)送入該空間(10)內，並配合所述排氣系統(11)將所述空間(10)內之空氣抽出，將該空間(10)內部替換更新；快速排氣(S16)，是立刻以所述空調機(21)輸入外部空氣經由該進氣系統(30)快速送入該空間(10)內，並同時配合所述排氣
系統(11)將所述空間(10)內之空氣快速抽出，而能達到緊急避免空氣危害的效果；淨化調節(S14)、換氣調節(S15)或快速排氣(S16)步驟進行後重新進行空氣檢測(S10)。
藉由上述智慧循環空氣調節正負壓系統及方法具有下列之優點：(一)由於所述轉換器(31)是一三通二相轉向器，而可自由開關並令空氣的進入與排出於指定之該空間(10)，而能做到對於特定之該空間(10)同時且獨立的進氣、排氣及循環，且做到數該空間(10)的配流、配向；(二)由於所述轉換器(31)能做到數該空間(10)的配流、配向，可配合所述感測器(12)獲取該空間(10)的潔淨度資訊，而按潔淨度需求配置空氣的使用順序與行進方向；(三)由於所述空間(10)中安裝有該感測器(12)，可以實時於空氣檢測(S10)步驟中進行二氧化碳濃度、一氧化碳濃度、甲醛濃度、總揮發性有機化合物濃度、細菌濃度、真菌濃度、PM10、PM2.5、臭氧濃度的數值之檢測，而能達到九合一空氣品質偵測的效果，並透過IOT無線傳輸資料給伺服器進行後續的智能研判與訊息推播，而有智慧化之功效；(四)於空間判斷(S11)步驟中由於能夠判斷各所述空間(10)的空氣品質何者為最差，能優先配合該轉換器(31)進行淨化調節(S14)、換氣調節(S15)或快速排氣(S16)步驟，維護任一所述空間(10)的空氣品質，而非持續的換氣或淨化，而有節能之功效；(五)於數值判斷(S12)與屬性判斷(S13)步驟中可根據空氣品質的危險程度與性質並採取相對應的措施，更能確保使用者於封閉且多數之該空間(10)下的呼吸品質與安全，且配合所述轉換器(31)獨立進排氣更可避免各該空間(10)長時間未循環調節空氣而有交叉感染的風險。
唯以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以
之限定本發明實施之範圍；即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
(10):空間
(11):排氣系統
(111):排氣馬達
(12):感測器
(20):空調系統
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(211):主控制器
(212):送風馬達
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Claims (4)
- 一種智慧循環空氣調節正負壓系統，其包含有數封閉之空間、一空調系統、數進氣系統，其中：所述空間內設有一排氣系統與一感測器，該排氣系統設有一排氣馬達用以抽出空氣排出該空間外而使所述空間產生負壓讓空氣循環，所述感測器用以感測該空間內的空氣品質並將相關訊息無線傳輸給伺服器使用，所述感測器可感測二氧化碳濃度、一氧化碳濃度、甲醛濃度、總揮發性有機化合物濃度、細菌濃度、真菌濃度、PM10、PM2.5、臭氧濃度；所述空調系統具有一空調機以內循環或外循環輸入空氣並調節空氣溫度與濕度，該空調機設有一主控制器用以控制且連接有一送風馬達用以輸送空氣，該送風馬達連接有數所述進氣系統；所述進氣系統與該空間相通並具有一轉換器，所述轉換器是一三通二相轉向器而可自由開關並令空氣的進入與排出於指定之該空間，而該轉換器其中一端出口連接有一淨化器，所述淨化器具有過濾功能且可以UV燈照射殺菌將送入的空氣淨化，利用該進氣系統可送入空氣進入該空間內使所述空間產生正壓讓空氣循環，該轉換器入口處利用一所述轉換器與另一該進氣系統或與所述送風馬達連接。
- 如請求項1所述之智慧循環空氣調節正負壓系統，其中，所述主控制器可以一控制裝置進行控制，該控制裝置為一控制面板、一遙控器或一行動通訊裝置。
- 如請求項1所述之智慧循環空氣調節正負壓系統，其中，所述感測器可以IOT無線傳輸的方式傳輸資料數值給伺服器，所述排氣系統、空調系統、進氣系統可以IOT無線傳輸的方式接收資料數值與控 制指令。
- 一種智慧循環空氣調節方法，用於如請求項1到3任一項所述之智慧循環空氣調節正負壓系統，該方法包含以下步驟：空氣檢測，是以一感測器感測一空間內之狀態並以IOT無線傳輸資料給伺服器後進行空間判斷；空間判斷，是以該感測器感測各所述空間的空氣品質何者為最差，並進行數值判斷；數值判斷，是以判斷該感測器所量得所述空間內之二氧化碳濃度、一氧化碳濃度、甲醛濃度、總揮發性有機化合物濃度、細菌濃度、真菌濃度、PM10、PM2.5、臭氧濃度的數值，若處於超標範圍則進行推播與屬性判斷，若處於安全範圍則進行淨化調節，若處於危險範圍則進行快速排氣；屬性判斷，是判斷超標範圍的性質，若為細菌濃度、真菌濃度、PM10、PM2.5的物理或生物性質數值超標則進行淨化調節，若為二氧化碳濃度、一氧化碳濃度、甲醛濃度、總揮發性有機化合物濃度、臭氧濃度的化學性質超標則進行換氣調節；淨化調節，以一空調機調節空氣溫度經由一進氣系統以一淨化器將送入的空氣過濾殺菌淨化送入該空間內，並可配合一排氣系統將所述空間內之空氣抽出；換氣調節，是以所述空調機輸入外部空氣經由該進氣系統送入該空間內，並配合所述排氣系統將所述空間內之空氣抽出，將該空間內部替換更新；快速排氣，是立刻以所述空調機輸入外部空氣經由該進氣系統快速送入該空間內，並同時配合所述排氣系統將所述空間內之空氣快速 抽出，而能達到緊急避免空氣危害的效果；淨化調節、換氣調節或快速排氣步驟進行後重新進行空氣檢測。
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Patent Citations (2)
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