適用於醫療用途的空氣恆定調理淨化裝置的製作方法
2023-10-11 15:54:49
專利名稱：適用於醫療用途的空氣恆定調理淨化裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於空氣淨化裝置，特別是一種適用於醫療用途的空氣恆定調理淨化裝置。
背景技術：
工業社會的高度發展造成空氣的汙染十分嚴重，汙染的空氣對於人體有不好的影響，尤其對於患有肺部疾病的人而言，醫療級的空氣淨化裝置是不可或缺的設備之一。
現有的空氣調理淨化裝置一般皆僅有單一功能，例如空氣清靜機、除溼機或電暖氣機等，上述裝置僅都具有單一功能，例如空氣清靜機的淨化空氣功能；除溼機調節空氣溼度功能等。
然而，對於呼吸系統正處於醫療中的人而言，呼吸空氣的潔淨度、溫度、壓力、溼度等條件，都須經嚴密精確的控制，因為此時其肺部正處於相當脆弱的時刻，若稍有閃失，很可能會造成嚴重的呼吸系統傷害。
由於現有的空氣調理裝置中，僅能提供一種至多兩種功能，因此，若使用於醫療用途，現有的空氣調理裝置無法提供患者良好的保護效果，對病患而言，存在有某些潛在的危險因子。
發明內容
本發明的目的是提供一種對病患者提供淨化後恆定溫度、壓力及溼度的乾淨空氣、確保病患獲得更好的照顧及保護的適用於醫療用途的空氣恆定調理淨化裝置。
本發明包括基座、設於基座上的空氣調理單元及主控單元；基座的上部設有橫向的通道，於通道一端設有具有空氣入、出口的濾清室；空氣調理單元包括空氣導管、設於濾清室中的空氣濾清結構、設於基座中的溼度恆定結構、設於基座中的溫度恆定結構、水氣產生器及空氣輸出導管；空氣濾清結構包含設於濾清室內的外殼、設於外殼中的濾心及抽風扇；外殼具有連通於濾清室的空氣入、出口的濾清空氣進、出口；空氣導管部分容置於基座的通道中，其由設於通道中的橫導管及與橫導管結合的直嚮導管；橫導管的一端設為連通濾清空氣出口的窄端；直嚮導管以底端與橫導管結合，其頂端形成開口；溼度恆定結構包含設於橫導管上的冷凝器及藉以控制冷凝器的冷凝控制器；溫度恆定結構包含設於橫導管上並位於冷凝器與直嚮導管間的加熱器及藉以控制加熱器的加熱控制器；水氣產生器設於基座上並與空氣導管連接，其包含內盛裝有水且頂部連通直嚮導管預端開口的水氣槽及設於水氣槽底部藉由震蕩水氣槽中水以產生水氣的震蕩結構；空氣輸出導管一端連通於水氣槽內部頂部，其另一端為自由端；主控單元連接並控制冷凝控制器、加熱控制器、震蕩結構及抽風扇。
其中濾心包含具有多孔結構並由不規則的玻璃纖維與纖維絲製成的外過濾層、設置於外過濾層中並具有多孔結構且包含活性碳、過錳酸鉀、沸石的內過濾層及環繞設於外過濾層上並由活性碳製成的微細濾網層。
經空氣導管與空氣濾清結構濾心連接的水氣產生器包含具有一個以上藉由管路連通於水氣槽底部補充給水槽的補充給水結構；控制水氣槽水位的水位控制結構包含藉以控制水氣槽中水位深度的水位計及藉以控制補充給水槽中的水進入水氣槽流量大小的流量控制閥；流量控制閥為與水位計電氣連接的電磁閥。
與補充給水結構連接的空氣導管的橫導管這由窄端向直嚮導管漸擴，並由窄端向直嚮導管漸高傾斜地設置於通道中；設置於基座中並結合於空氣導管上的溼度恆定結構包含設置於基座底部的冷凝水盤及連接於冷凝盤與空氣導管的橫導管之間的冷凝水管；冷凝水管的一端設置於橫導管上並位於冷凝器下方，其另一端連通於冷凝水盤。
與補充給水結構連接的空氣導管為由透光材質製成，其內部表面上塗布設有一層光觸媒層；光觸媒層為二氧化鈦層。
空氣導管連接設有臭氧產生器；臭氧產生器設有一端與空氣導管結合的連接管。
與空氣導管連接的水氣槽內頂部連接設有為可撓軟管的空氣輸出導管；空氣輸出導管包含數個相互結合的短管、可拆離地裝設於空氣輸出導管的自由端的凝結水容器、導接設於空氣輸出導管鄰近自由端的位置的連接導管及圈繞於空氣輸出導管的外部表面的保溫線圈。
主控單元包含用以設定致動冷凝控制器、加熱控制器、震蕩結構、保溫線圈及抽風扇的模組化控制板、一個以上電氣連接於模組化控制板的設定控制鈕及數個分別裝設於空氣導管橫管窄端及連接導管鄰近自由端處的感測元件；感測元件分別為壓力感測器、溼度感測器及溫度感測器。
模組化控制板電氣連接設有顯示單元。
由於本發明包括設有橫向的通道的基座、空氣調理單元及主控單元；於通道一端設有具有空氣入、出口的濾清室；空氣調理單元包括空氣導管、空氣濾清結構、溼度恆定結構、溫度恆定結構、水氣產生器及空氣輸出導管；空氣濾清結構包含具有濾清空氣進、出口的外殼、濾心及抽風扇；空氣導管部分由設於通道中的橫導管及與橫導管結合的頂端形成開口的直嚮導管；橫導管的一端設為連通濾清空氣出口的窄端；溼度恆定結構包含冷凝器及冷凝控制器；溫度恆定結構包含加熱器及加熱控制器；水氣產生器包含水氣槽及震蕩結構；空氣輸出導管連通於水氣槽；主控單元連接並控制冷凝控制器、加熱控制器、震蕩結構及抽風扇。使用時，使用者經主控單元設定需求的空氣壓力、溫度及溼度值，並啟動抽風扇運轉，使空氣由基座通道進入濾清室後由空氣調理單元的空氣濾清結構外殼上的濾清空氣進口吸入外殼中，並經濾心過濾淨化除去懸浮粒子及異味後由濾清空氣出口進入空氣導管中；此時，主控單元感測當前乾淨空氣的溫度、溼度及壓力值並經冷凝控制器、加熱控制器、震蕩結構及抽風扇控制冷凝器、加熱器、震蕩結構及抽風扇，以確保空氣輸出導管中乾淨空氣的溫度、溼度與壓力值能保持於設定的溫度、溼度與壓力值，以使經連接導管輸出的乾淨空氣；不僅對病患者提供淨化後恆定溫度、壓力及溼度的乾淨空氣，而且確保病患獲得更好的照顧及保護，從而達到本發明的目的。
圖1、為本發明結構示意立體圖。
圖2、為本發明結構示意俯視圖。
圖3、為本發明結構示意側視圖。
圖4、為本發明空氣濾清結構結構示意立體圖(裝設於濾清室)。
圖5、為本發明空氣濾清結構分解結構示意立體圖。
圖6、為本發明空氣導管與連接導管結構示意立體圖。
圖7、為本發明使用狀態示意圖。
具體實施例方式
如圖1、圖2、圖4、圖7所示，本發明包括基座10、空氣調理單元20、主控單元30及顯示單元40。
基座10可為固定型式；如圖7所示，亦可裝設於滑動結構上，以方便機臺整體移動。
空氣調理單元20與主控單元30為組設於設於基座10上，主控單元30為用以控制空氣調理單元20於適當時機運作，將空氣調理淨化至一定等級的壓力、溫度與溼度的狀態，以供呼吸系統的病患者使用。
基座10的上部設有橫向的通道101，於通道101一端設有濾清室102，濾清室102具有空氣入口103及空氣出口104。如圖4所示，空氣入口103可設於基座10的側面上，空氣出口104可設於對應於通道101的位置。
空氣調理單元20包括空氣導管21、空氣濾清結構22、溼度恆定結構23、溫度恆定結構24、臭氧產生器25、水氣產生器26及空氣輸出導管27。
如圖4、圖5所示，空氣濾清結構22設於基座10的濾清室102中，其包含外殼221、濾心222及抽風扇223。
外殼221設於濾清室102中，其具有連通幹濾清室102的空氣入口103的濾清空氣進口224及連通於濾清室102的空氣出口104的濾清空氣出口225，最佳為將濾清空氣出口225對齊於空氣出口104。
濾心222為設於外殼221中，其包含內過濾層226、外過濾層227及微細濾網層228。
內過濾層226為具有多孔結構並設置於外過濾層227中，內過濾層226上設有由活性碳、過錳酸鉀〔Potassium Permanganate〕及沸石〔Zeolite〕等混合物製成的吸臭層，可將空氣中的異味去除。
外過濾層227為具有多孔結構並由不規則的玻璃纖維與纖維絲製成，用以去除空氣中直徑小於0.3微米〔Micron〕的懸浮粒子。
微細濾網層228為環繞設於外過濾層227上，其由活性碳製成，用以去除空氣中直徑大於0.3微米〔Micron〕的懸浮粒子。
抽風扇223設於外殼221中，可將空氣由濾清空氣進口224吸入外殼221中，空氣經濾心222過濾淨化除去懸浮粒子及異味後，經由濾清空氣出口225進入空氣導管21中。
如圖1、圖2、圖3所示，空氣導管21部分容置於基座10的通道101中，空氣導管21為由透光材質製成，其為由橫導管211及直嚮導管212構成的L形管。
橫導管211的一端設為窄端，並由窄端朝直嚮導管212方向端形成漸擴狀，橫導管211由窄端朝向直嚮導管212方向漸高傾斜地設於通道101中，並以其另一端與直嚮導管212結合。橫導管211的窄端結合併容置於對齊的濾清空氣出口225及空氣出口104中，使經空氣濾清結構22過濾淨化後的乾淨空氣，可被導引入空氣導管21中。
直嚮導管212的底端結合於橫導管211，其頂端形成開口。
空氣導管21的內部表面上塗布設有一層光觸媒層，如二氧化鈦層，使光線照射入空氣導管21時，藉由光觸媒可產生消毒與殺菌的效果。
如圖1、圖2、圖3所示，溼度恆定結構23設於基座10中，其包含冷凝器231、冷凝控制器232、冷凝水盤233及冷凝水管234。
冷凝器231設置於橫導管211的外部表面上，並藉由冷凝控制器232控制致動，用以將乾淨空氣中的水氣去除以控制乾淨空氣的溼度。
冷凝水盤233可設置於基座10的底部，用以收集冷凝器231動作而產生的冷凝水，並可方便抽取冷凝水盤233倒水。
冷凝水管234的一端設置於橫導管211上並位於冷凝器231下方，其另一端連通於冷凝水盤233。由於橫導管211為呈傾斜狀設置，因此，冷凝水會順勢向下經冷凝水管234流至冷凝水盤233中。
如圖1、圖2、圖3所示，溫度恆定結構24設置於基座10中，其包含加熱器241及加熱控制器242。
加熱器241設置於橫導管211的外部表面上，並位於冷凝器231與直嚮導管212間，並藉由加熱控制器242控制致動，用以加熱提升乾淨空氣的溫度。
如圖1、圖2所示，臭氧產生器25設置於基座10中，其設有一端與空氣導管21結合的連接管252，使臭氧產生器25產生的臭氧經由連接管252進入空氣導管21中，以對空氣導管21中的乾淨空氣產生消毒的效果。
如圖1、圖2、圖3所示，水氣產生器26設置於基座10上並與空氣導管21連接，水氣產生器26包含水氣槽261、補充給水結構262、震蕩結構263及水位控制結構。
水氣槽261內盛裝有水，空氣導管21的直嚮導管212頂端的開口連通於水氣槽261的頂部。
補充給水結構262包含兩個設置於基座10的一側並藉由管路連通於水氣槽261的底部的補充給水槽264。
水位控制結構包含水位計267及流量控制閥，如電磁閥268。
水位計267設置於水氣槽261上由底部起約6至8cm的高度位置並與電磁閥268電氣連接，藉由水位計267使水氣槽261中的水位保持於6至8cm的深度。
電磁閥268設置於連接補充給水槽264與水氣槽261的管路間，藉以控制補充給水槽264中的水進入水氣槽261的流量大小，以確實使水氣槽261中的水位保持於6至8cm的深度。
如圖2所示，震蕩結構263設置於水氣槽261的底部，例如使用超音波產生器產生超音波藉以震蕩水氣槽261的水產生水氣。由於超音波會於6至8cm高度的位置具有最好的震蕩效果，因此，水氣槽261中的水位保持於6至8cm的深度可獲得最好的水氣產生效果。
如圖1、圖6所示，空氣輸出導管27為可撓軟管，其一端連通於水氣槽261內部頂部位置，其另一端為自由端。空氣輸出導管27可由數個短管271相互結合而成，並具有凝結水容器272、連接導管273及保溫線圈。凝結水容器272為可拆離地裝設於空氣輸出導管27的自由端。連接導管273為導接設於空氣輸出導管27鄰近自由端的位置。保溫線圈則圈繞於空氣輸出導管27的外部表面，藉以使空氣輸出導管27中的乾淨空氣保持於設定的溫度。連接導管273連接呼吸面罩274或為其他氣切或鼻腔導管。凝結水容器272用以盛裝連接導管273中產生的凝結水滴，藉以避免凝結水滴回流入空氣輸出導管27中。
如圖2所示，主控單元包含模組化控制板31、數個設定控制鈕35及數個感測元件，如壓力感測器32、溼度感測器33及溫度感測器34。壓力感測器32、溼度感測器33及溫度感測器34分別裝設於空氣導管21的橫導管211上鄰近窄端處及連接導管273鄰近自由端處。
模組化控制板31分別與壓力感測器32、溼度感測器33、溫度感測器34、冷凝控制器232、加熱控制器242、震蕩結構263、保溫線圈、設定控制鈕35、臭氧產生器25及抽風扇223電氣連接，藉以控制其於適當的時機運轉。
顯示單元40可為直接裝設於基座10上的液晶熒幕(LCD)。如圖7所示，其亦可為裝設於病床50上的液晶熒幕(LCD)。顯示單元40與模組化控制板31間相互呈電氣連接，以使顯示單元40顯示出設定的空氣壓力、溫度與溼度值及當前的空氣壓力、溫度及溼度值等條件顯示，以供使用者，如醫師或護士參考。
使用時，使用者可透過設定控制鈕35設定需求的空氣壓力、溫度及溼度值，並啟動抽風扇223運轉，使空氣由基座10上空氣入口103進入濾清室102後由空氣調理單元20的空氣濾清結構22外殼221上的濾清空氣進口224吸入外殼221中，並經濾心222過濾淨化除去懸浮粒子及異味後由濾清空氣出口225進入空氣導管21中；此時，臭氧產生器25產生臭氧經由與空氣導管21結合的連接管252進入空氣導管21中，以對空氣導管21中的乾淨空氣產生殺菌效果；同時，位於空氣導管21的橫導管211上鄰近窄端處的壓力感測器32、溼度感測器33及溫度感測器34感測當前乾淨空氣的溫度、溼度及壓力值，若溫度高於設定值時，冷凝器231動作，以降低空氣導管21中空氣的溫度；反之，若溫度低於設定值時，加熱器241動作，以提升空氣導管21中空氣的溫度。同理，當溼度高於設定值時，冷凝器231動作，以降低水氣凝結溼度；當溼度低於設定值時，震蕩結構263動作震蕩水氣槽261中的水產生水氣與乾淨空氣混合，藉以提升溼度。當壓力高於設定值時，降低抽風扇223的轉速以使氣壓減低；當壓力低於設定值時，提升抽風扇223的轉速，以使氣壓增加。同時，保溫線圈會被加熱至設定的溫度。為確保空氣輸出導管27中乾淨空氣於能被維持於恆定的溫度、溼度與壓力狀態。位於連接導管273鄰近自由端處的壓力感測器32、溼度感測器33及溫度感測器34隨時感測到經連接導管273輸出的乾淨空氣的溫度、溼度與壓力值，反饋(Feedback)傳回模組化控制板31，使模組化控制板31能即時控制冷凝控制器232、加熱控制器242、震蕩結構263、保溫線圈及抽風扇223等適時作動，以使經連接導管273輸出的乾淨空氣的溫度、溼度與壓力值能保持於設定的溫度、溼度與壓力值。
權利要求
1.一種適用於醫療用途的空氣恆定調理淨化裝置，其特徵在於它包括基座、設於基座上的空氣調理單元及主控單元；基座的上部設有橫向的通道，於通道一端設有具有空氣入、出口的濾清室；空氣調理單元包括空氣導管、設於濾清室中的空氣濾清結構、設於基座中的溼度恆定結構、設於基座中的溫度恆定結構、水氣產生器及空氣輸出導管；空氣濾清結構包含設於濾清室內的外殼、設於外殼中的濾心及抽風扇；外殼具有連通於濾清室的空氣入、出口的濾清空氣進、出口；空氣導管部分容置於基座的通道中，其由設於通道中的橫導管及與橫導管結合的直嚮導管；橫導管的一端設為連通濾清空氣出口的窄端；直嚮導管以底端與橫導管結合，其頂端形成開口；溼度恆定結構包含設於橫導管上的冷凝器及藉以控制冷凝器的冷凝控制器；溫度恆定結構包含設於橫導管上並位於冷凝器與直嚮導管間的加熱器及藉以控制加熱器的加熱控制器；水氣產生器設於基座上並與空氣導管連接，其包含內盛裝有水且頂部連通直嚮導管頂端開口的水氣槽及設於水氣槽底部藉由震蕩水氣槽中水以產生水氣的震蕩結構；空氣輸出導管一端連通於水氣槽內部頂部，其另一端為自由端；主控單元連接並控制冷凝控制器、加熱控制器、震蕩結構及抽風扇。
2.根據權利要求1所述的適用於醫療用途的空氣恆定調理淨化裝置，其特徵在於所述的濾心包含具有多孔結構並由不規則的玻璃纖維與纖維絲製成的外過濾層、設置於外過濾層中並具有多孔結構且包含活性碳、過錳酸鉀、沸石的內過濾層及環繞設於外過濾層上並由活性碳製成的微細濾網層。
3.根據權利要求1或2所述的適用於醫療用途的空氣恆定調理淨化裝置，其特徵在於所述的經空氣導管與空氣濾清結構濾心連接的水氣產生器包含具有一個以上藉由管路連通於水氣槽底部補充給水槽的補充給水結構；控制水氣槽水位的水位控制結構包含藉以控制水氣槽中水位深度的水位計及藉以控制補充給水槽中的水進入水氣槽流量大小的流量控制閥；流量控制閥為與水位計電氣連接的電磁閥。
4.根據權利要求3所述的適用於醫療用途的空氣恆定調理淨化裝置，其特徵在於所述的與補充給水結構連接的空氣導管的橫導管這由窄端向直嚮導管漸擴，並由窄端向直嚮導管漸高傾斜地設置於通道中；設置於基座中並結合於空氣導管上的溼度恆定結構包含設置於基座底部的冷凝水盤及連接於冷凝盤與空氣導管的橫導管之間的冷凝水管；冷凝水管的一端設置於橫導管上並位於冷凝器下方，其另一端連通於冷凝水盤。
5.根據權利要求4所述的適用於醫療用途的空氣恆定調理淨化裝置，其特徵在於所述的與補充給水結構連接的空氣導管為由透光材質製成，其內部表面上塗布設有一層光觸媒層；光觸媒層為二氧化鈦層。
6.根據權利要求5所述的適用於醫療用途的空氣恆定調理淨化裝置，其特徵在於所述的空氣導管連接設有臭氧產生器；臭氧產生器設有一端與空氣導管結合的連接管。
7.根據權利要求6所述的適用於醫療用途的空氣恆定調理淨化裝置，其特徵在於所述的與空氣導管連接的水氣槽內頂部連接設有為可撓軟管的空氣輸出導管；空氣輸出導管包含數個相互結合的短管、可拆離地裝設於空氣輸出導管的自由端的凝結水容器、導接設於空氣輸出導管鄰近自由端的位置的連接導管及圈繞於空氣輸出導管的外部表面的保溫線圈。
8.根據權利要求1所述的適用於醫療用途的空氣恆定調理淨化裝置，其特徵在於所述的主控單元包含用以設定致動冷凝控制器、加熱控制器、震蕩結構、保溫線圈及抽風扇的模組化控制板、一個以上電氣連接於模組化控制板的設定控制鈕及數個分別裝設於空氣導管橫管窄端及連接導管鄰近自由端處的感測元件；感測元件分別為壓力感測器、溼度感測器及溫度感測器。
9.根據權利要求8所述的適用於醫療用途的空氣恆定調理淨化裝置，其特徵在於所述的模組化控制板電氣連接設有顯示單元。
全文摘要
一種適用於醫療用途的空氣恆定調理淨化裝置。為提供一種對病患者提供淨化後恆定溫度、壓力及溼度的乾淨空氣、確保病患獲得更好的照顧及保護的空氣淨化裝置，提出本發明，它包括設有具有空氣入、出口濾清室的基座、空氣調理單元及主控單元；空氣調理單元包括空氣導管、空氣濾清結構、溼度恆定結構、溫度恆定結構、水氣產生器及空氣輸出導管；空氣濾清結構包含具有濾清空氣進、出口的外殼、濾心及抽風扇；空氣導管由橫導管及直嚮導管構成；溼度恆定結構包含冷凝器及冷凝控制器；溫度恆定結構包含加熱器及加熱控制器；水氣產生器包含水氣槽及震蕩結構；空氣輸出導管連通於水氣槽；主控單元連接並控制冷凝控制器、加熱控制器、震蕩結構及抽風扇。
文檔編號A61M16/10GK1640504SQ20041000037
公開日2005年7月20日 申請日期2004年1月9日 優先權日2004年1月9日
發明者韓泰康, 丁化 申請人:韓泰康, 丁化