TW201700973A - 太陽能空氣監測裝置 - Google Patents

Abstract

一種太陽能空氣監測裝置，包含一個基座單元，及安裝於該基座單元之一個偵測單元與一個供電單元。該偵測單元包括至少一個對周圍環境之空氣品質進行偵測並輸出一個偵測訊號的感測器、一個接收且處理該感測器所發出之該偵測訊號並輸出一個空氣品質訊號的處理器，及一個訊號連接該處理器並將該空氣品質訊號發送出去的無線通訊模組。該供電單元包括一片太陽能板。該供電單元利用太陽能產生電力供給該偵測單元，用以偵測空氣品質並將偵測結果無線發送出去，所以不需要另外連接電源，可達到環保節能之功效。

Description

太陽能空氣監測裝置

本發明是有關於一種空氣監測裝置，特別是指一種用於監測空氣品質的太陽能空氣監測裝置。

隨著經濟社會的變遷，現代人的生活環境亦趨向都市化發展，在人車擁擠、高樓林立的都會區內居住或辦公，往往會因為排碳量高而導致空氣污染嚴重，特別是公眾使用建築物之密閉或半密閉空間，以及大眾運輸交通工具之搭乘空間等室內空間，更會產生許多空氣污染物，即指室內空氣中常態逸散，經長期性暴露足以直接或間接妨害國民健康或生活環境之物質，包括二氧化碳和一氧化碳等氣狀污染物，甲酫和總揮發性有機化合物等毒性污染物，細菌和真菌等衍生性污染物，粒徑小於等於10微米之懸浮微粒(PM10)和粒徑小於等於2.5微米之懸浮微粒(PM2.5)等粒狀污染物，臭氧等惡臭污染物，及其他經中央主管機關指定公告之物質，而且該等空氣污染物若被人體吸入，將會影響身體健康。

為此，便有人在該室內空間安裝一個用於偵測空氣品質的氣體偵測器，以供使用者了解空氣中各種污染 物的含量。然而，由於該氣體偵測器必須安裝於一個固定場所無法隨身攜帶，而且必須透過電線外接市電電源以提供工作所需之電壓，所以需要另外耗費能源，不符合環保節能的要求，再者該氣體偵測器安裝時必須外接許多線路，所以安裝時較為麻煩不便，設計上仍有待改善。

因此，本發明之目的，即在提供一種便於安裝且具有環保節能功效的太陽能空氣監測裝置。

因此，本發明之另一目的，即在提供一種具有裝飾功效的太陽能空氣監測裝置。

於是，本發明太陽能空氣監測裝置，包含一個基座單元、一個偵測單元，及一個供電單元。該偵測單元安裝於該基座單元，並包括至少一個對周圍環境之空氣品質進行偵測並輸出一個偵測訊號的感測器、一個接收且處理該感測器所發出之該偵測訊號並輸出一個空氣品質訊號的處理器，及一個訊號連接該處理器並將該空氣品質訊號發送出去的無線通訊模組。該供電單元安裝於該基座單元且供電給該偵測單元，並包括一片用於將光能轉換成電能的太陽能板，該太陽能板具有一片第一透光基板、一片設置於該第一透光基板的光電轉換膜、一片設置於該光電轉換膜遠離該第一透光基板之一側的封裝膠膜、一片藉由該封裝膠膜結合於該光電轉換膜的第二透光基板，及一層設置於該光電轉換膜、該封裝膠膜與該第二透光基板之其中一片上的彩色圖案層，該光電轉換膜具有至少一個構成圖 案且對應該彩色圖案層的鏤空區。

1‧‧‧室內空間

11‧‧‧物體

2‧‧‧遠端監控裝置

3‧‧‧基座單元

31‧‧‧基座

311‧‧‧表面

312‧‧‧背面

313‧‧‧周面

32‧‧‧安裝件

4‧‧‧供電單元

41‧‧‧太陽能板

411‧‧‧第一透光基板

412‧‧‧光電轉換膜

413‧‧‧封裝膠膜

414‧‧‧第二透光基板

415‧‧‧彩色圖案層

416‧‧‧鏤空區

42‧‧‧蓄電池

5‧‧‧偵測單元

51‧‧‧感測器

52‧‧‧處理器

53‧‧‧無線通訊模組

6‧‧‧告示單元

61‧‧‧顯示器

62‧‧‧警示器

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明太陽能空氣監測裝置的一第一實施例的一立體示意圖；圖2是該第一實施例的一後視示意圖；圖3是該第一實施例的一功能方塊圖；圖4是該第一實施例之一片太陽能板的一立體分解示意圖；及圖5是本發明太陽能空氣監測裝置的一第二實施例的一側視示意圖。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1、圖2與圖3，本發明太陽能空氣監測裝置之一第一實施例，適用於安裝架構在一個室內空間1中，例如居家、辦公室、學校、醫院、圖書館、博物館或其他公眾使用建築物之密閉或半密閉空間，以及汽車、公車、船艇或飛機等大眾運輸交通工具之搭乘空間…等，而可用於偵測該室內空間1之空氣品質，並對至少一個遠端監控裝置2進行通報，以利該遠端監控裝置2進行監控。該遠端監控裝置2可以是智慧型手機、平板電腦、筆記型 電腦、桌上型電腦，或雲端伺服器，但不以上述類型為限。

該太陽能空氣監測裝置包含一個基座單元3、一個偵測單元5、一個告示單元6，及一個供電單元4。

該基座單元3包括一個呈中空扁平狀框體的基座31，及一個用於將該基座31擺設定位在一個物體11上的安裝件32。該基座31具有一個表面311、一個與該表面311相間隔的背面312，及一個圍繞連接於該表面311與該背面312之周圍的周面313。在本第一實施例中，該物體11為一個設置於一片牆面的釘鉤或凸出物，且該安裝件32為一條兩端連接於該基座31且供懸掛在該物體11上的掛繩，安裝後可使該基座31如同畫框或相框般掛置在牆上。在實施上該安裝件32的構造亦可以改變，例如該安裝件32是一支掛鉤或一個鉤槽，當然也可以將該基座31直接鑲嵌入牆面、櫃體或其他物體中，並省略該安裝件32的設置，在此不再說明。

該偵測單元5安裝於該基座單元3且能獲取所在位置之空氣品質資訊，並包括數個對周圍環境之空氣品質進行偵測並分別輸出一個偵測訊號的感測器51、一個接收且處理該等感測器51所發出之該等偵測訊號並輸出一個空氣品質訊號的處理器52，及一個訊號連接該處理器52並將該空氣品質訊號透過無線通訊方式發送至該遠端監控裝置2的無線通訊模組53。

該等感測器51安裝於該基座31之該周面313 與該背面312之至少一面上，而且該等感測器51的偵測功能不同，乃分別選自二氧化碳感測器、一氧化碳感測器、甲酫感測器、總揮發性有機化合物感測器、細菌感測器、真菌感測器、懸浮微粒感測器、臭氧感測器、濕度感測器或溫度感測器，可用於偵測空氣中所含之二氧化碳、一氧化碳、甲酫、總揮發性有機化合物、細菌、真菌、粒徑小於等於10微米之懸浮微粒(PM10)、粒徑小於等於2.5微米之懸浮微粒(PM2.5)、臭氧…等空氣污染物，或環境的濕度或溫度。當然該等感測器51的數量亦可以增減，例如該偵測單元5僅包括一個該感測器51。

該處理器52除了將該等偵測訊號彙整處理成該空氣品質訊號並經由該無線通訊模組53向外傳輸以外，還會將該等偵測訊號與一個資料庫內建的資料分析比對，若判斷出該等偵測訊號之其中之一所測得的空氣污染物含量超過其所對應的設定值時，即會發出一個空氣品質異常的危險訊號。該無線通訊模組53為藍芽、NFC、ZigBee、WiFi、WLAN或其他以無線通訊方式發送訊號的設備。

該告示單元6訊息連接該偵測單元5之該處理器52，並包括一個設置於該基座31之該表面311且用於顯示該處理器52輸出該空氣品質訊號之數據的顯示器61，及一個可產生一個警示訊息的警示器62。該警示器62是設置於該基座31，當然也可以設置於該室內空間1內或其他位置。且該警示器62在接收到該處理器52判斷出空氣品質異常所發出之該危險訊號時，即會被觸發而產生該警 示訊息，該警示訊息為警示亮光及/或警示聲響，藉以提醒位於該室內空間1內之使用者或監控者採取必要措施，例如戴口罩、疏散離開該室內空間1、開啟門窗、啟動一個通風裝置或一個空氣淨化裝置(圖未示)。

該供電單元4安裝於該基座單元3，是用於供電給該偵測單元5及該告示單元6，並包括一片設置於該基座31之該表面311且用於將光能轉換成電能的太陽能板41，及一個電連接該太陽能板41與該偵測單元5及該告示單元6且用於儲存電能的蓄電池42。

參閱圖1與圖4，在本第一實施例中，該太陽能板41為一片薄膜型太陽能板，並具有一片第一透光基板411、一片設置於該第一透光基板411的光電轉換膜412、一片設置於該光電轉換膜412遠離該第一透光基板411之一側的封裝膠膜413、一片藉由該封裝膠膜413結合於該光電轉換膜412的第二透光基板414，及一層設置於該光電轉換膜412、該封裝膠膜413與該第二透光基板414之其中一片上的彩色圖案層415。

該光電轉換膜412在製造上，是利用一片光罩(圖未示)並配合雷射或噴砂製程，去除該光電轉換膜412的局部區域，形成有至少一個構成圖案的鏤空區416，如圖中所示是利用噴砂製成數個該鏤空區416，當然實施上也可以藉由雷射製成，在此不再說明。另外，配合圖案顯示的形狀不同，該鏤空區416的面積大小也不相同，而經由實驗發現，當該鏤空區416所佔面積小於該光電轉換膜412 面積的60%，即可達到明顯的透光及光照效果，同時還可以維持光電轉換效率的40%以上。

該彩色圖案層415係以印刷、噴墨、雷射或人工的方式上色，而且該彩色圖案層415的形狀及位置對應配合該等鏤空區416，使得該太陽能板41能藉由反射穿透該第一透光基板411的光線，來呈現出圖案、文字或色彩，例如商標、卡通、山水畫、花鳥畫、人物畫、文字書法、詩詞歌賦、故事連圖，或建物、人物、風景圖像……等，以具有裝飾、擬景、廣告或標示效果，能提高其附加價值及藝術美感。該蓄電池42可為鎳氫電池、鋰鉬電池或鋰電池。當然該供電單元4還可以在旁側安裝一個連接太陽能板41線路的集線器(圖未示)，令該集線器再與一個轉換器(圖未示)連接，以輸出電力至其他需用電單元或成為市電，惟因該供電單元4之構造及作動原理屬一般已知技術，並非本發明重點，所以在此不再詳細說明。

參閱圖1、圖2與圖3，使用時，當光線照射在該太陽能板41上，透過該太陽能板41將光能轉換成電能，並蓄積於該蓄電池42內，即能將電力供給該偵測單元5及該告示單元6使用，具有自主供應電能之功能，不需要另外安裝線路及連接電源，也無需耗費額外能源，而且來自該第一透光基板411之一側的光線，只要滿足"室內光源(約300-1000lux)"的照度，即可使該太陽能板41正常運作，可達到省電節能之功效。須說明的是，藉由該太陽能板41之彩色圖案設計，使得本發明具有裝飾功能，能符合 現代環保美觀訴求，而且本發明為可攜式隨擺即用設計，故能隨身攜帶並自由地設置定位在任意的該物體11上，可方便一般使用者自行安裝，相當簡易實用。

同時該偵測單元5之該等感測器51還會隨時對周圍環境之空氣品質進行偵測，並將該等偵測訊號輸送至該處理器52，該處理器52除了會將該等偵測訊號彙整處理成該空氣品質訊號，並將各種污染物之濃度含量顯示於該顯示器61，以供使用者參考，還會透過該無線通訊模組53將偵測結果無線發送至該遠端監控裝置2，以提供管理者或監控者針對該空氣品質訊號進行數據統計及管理。此外，當該處理器52判斷出空氣品質異常時，還發出該危險訊號觸發該警示器62產生該警示訊息，提醒使用者採取相關之必要措施，以避免吸入過量空氣污染物而危及健康。

參閱圖5，本發明太陽能空氣監測裝置之一第二實施例之構造大致相同於該第一實施例，不同之處在於：本第二實施例之該基座單元3的該安裝件32的構造不同，在本第二實施例中該物體11為地面、桌子、櫥櫃、窗台…等，且該安裝件32為一個可收合地撐立於該基座31且將該基座31架設於該物體11上的撐腳。當然該安裝件32也可以為其他構造，在此不再說明。

值得一提的是，本發明太陽能空氣監測裝置也可以安裝於室外，例如路邊、街道、車站、公園、學校、廠房附近…等非室內空間，不但可用於監測室外空氣品質，也能成為路標、廣告站牌…等用途。此外，該太陽能 空氣監測裝置還可以包含一個安裝於該基座31且電連接該蓄電池42的發光單元(圖未示)，能在光線不足或夜晚時發光照明，以供標示、廣告與照明之用。

綜上所述，本發明太陽能空氣監測裝置，是針對目前人類對於生活機能，逐漸傾向智慧型保護監控系統，以及善用資源之環保概念所設計，乃利用該供電單元4將光能轉換成電能，並供給該偵測單元5及該告示單元6，以達到環保節能且不需要另外連接電源之功效，而且藉由該太陽能板41之彩色圖案設計，能達到美觀裝飾功能。而且該偵測單元5能偵測所在位置之空氣品質資訊，並將該空氣品質訊號無線發送至該遠端監控裝置2，以具有較廣泛的使用性，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧遠端監控裝置

3‧‧‧基座單元

4‧‧‧供電單元

41‧‧‧太陽能板

42‧‧‧蓄電池

5‧‧‧偵測單元

51‧‧‧感測器

52‧‧‧處理器

53‧‧‧無線通訊模組

6‧‧‧告示單元

61‧‧‧顯示器

62‧‧‧警示器

Claims (10)

1. 一種太陽能空氣監測裝置，包含：一個基座單元；一個偵測單元，安裝於該基座單元，並包括至少一個對周圍環境之空氣品質進行偵測並輸出一個偵測訊號的感測器、一個接收且處理該感測器所發出之該偵測訊號並輸出一個空氣品質訊號的處理器，及一個訊號連接該處理器並將該空氣品質訊號發送出去的無線通訊模組；及一個供電單元，安裝於該基座單元且供電給該偵測單元，並包括一片用於將光能轉換成電能的太陽能板，該太陽能板具有一片第一透光基板、一片設置於該第一透光基板的光電轉換膜、一片設置於該光電轉換膜遠離該第一透光基板之一側的封裝膠膜、一片藉由該封裝膠膜結合於該光電轉換膜的第二透光基板，及一層設置於該光電轉換膜、該封裝膠膜與該第二透光基板之其中一片上的彩色圖案層，該光電轉換膜具有至少一個構成圖案且對應該彩色圖案層的鏤空區。
2. 如請求項1所述的太陽能空氣監測裝置，其中，該偵測單元包括數個偵測功能不同且分別輸出該偵測訊號的該感測器，該處理器接收且處理該等感測器所發出之該等偵測訊號並將該空氣品質訊號輸出至該無線通訊模組。
3. 如請求項2所述的太陽能空氣監測裝置，其中，該偵測 單元之該等感測器分別選自二氧化碳感測器、一氧化碳感測器、甲酫感測器、總揮發性有機化合物感測器、細菌感測器、真菌感測器、懸浮微粒感測器、臭氧感測器、濕度感測器或溫度感測器。
4. 如請求項1所述的太陽能空氣監測裝置，其中，該供電單元還包括一個電連接該太陽能板與該偵測單元且用於儲存電能的蓄電池。
5. 如請求項1所述的太陽能空氣監測裝置，其中，該太陽能空氣監測裝置還包含一個訊息連接該偵測單元之該處理器的告示單元。
6. 如請求項5所述的太陽能空氣監測裝置，其中，該告示單元包括一個設置於該基座單元且用於顯示空氣品質之數據的顯示器。
7. 如請求項5或6所述的太陽能空氣監測裝置，其中，該告示單元包括一個可產生一個警示訊息的警示器，該警示器在接收到該處理器判斷出空氣品質異常所發出之一個危險訊號時即會被觸發而產生該警示訊息，該警示訊息為警示亮光及/或警示聲響。
8. 如請求項1所述的太陽能空氣監測裝置，其中，該鏤空區所佔面積小於該光電轉換膜面積的60%。
9. 如請求項1所述的太陽能空氣監測裝置，其中，該基座單元包括一個基座，該基座具有一個供該供電單元之該太陽能板設置的表面、一個與該表面相間隔的背面，及一個圍繞連接於該表面與該背面之周圍的周 面，該偵測單元之該感測器安裝於該基座之該周面與該背面之至少一面上。
10. 如請求項9所述的太陽能空氣監測裝置，其中，該基座單元還包括一個用於將該基座擺設定位在一個物體上的安裝件。