智慧光汽化处理方法与流程
1.本发明有关于激光的光汽化处理，特别是一种能光汽化有机体、低污染与高效能的智慧光汽化处理方法。
背景技术：
2.已知对于诸如人体或宠物的生物遗体，又或是有关生物的医疗废弃物等等，多利用火化炉来进行处理。其中，医疗废弃物多以热处理(焚化、热解、熔融、熔炼)的方式处理，焚化不必要的医疗废弃物是戴奥辛和水银污染的主要元凶，戴奥辛为已知的人类致癌物，而且和流产、生育率下降、抑制免疫系统及其他荷尔蒙失调有所关联。水银会干扰胎儿脑部的发育，而对中枢神经系统、肾脏和肝脏会有毒害。焚化还会产生要掩埋的灰渣。灰渣比起原来要掩埋的垃圾更毒，因为它含有更多戴奥辛和重金属，例如铅、水银和镉，它们在环境中不会分解掉。这些污染物自灰渣中比自一般的垃圾掩埋更易于渗入地下水。
3.再者，遗体火化虽能改善一些土葬的问题，但火化过程多会排出如氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫、颗粒物、汞、氟化氢(hf)、氯化氢(hcl)、非甲烷挥发性有机化合物(nmvoc)、重金属和持久性有机污染物(pop) 等对人体和自然环境有害的物质，长此以往势必对环境造成影响；而受限于现有产业的量能，一但有紧急情况发生时，甚至有演变露天架设火葬场的状况。
4.因此，有鉴于国内传统火化产业的不足，以及火化作业时间过长、空气污染影响及所用能源不符环保趋势等问题，皆为相关业者急需改善的问题。
技术实现要素：
5.本发明利用通过激光光汽化的做法，而有别于传统火化的方式，不仅能够提升处理效率、减少所花费的时间，同时也可以大幅减少空气污染疑虑，改善传统火化场对周遭民众生活造成的问题，且激光光汽化相比于传统的火化，能大幅度减少天然气、电力等能源的消耗。
6.本发明提供了一种智慧光汽化处理方法，其经由一光汽化设备光汽化处理一待光汽化物体，利用激光瞬间高温光汽化的处理过程，能避免对周遭环境造成污染，且更能减少处理后的残留物体积达到兼具效率、环保、节省空间等功效。
7.本发明主要实行的技术手段包括有下列步骤：
8.(a)将该待光汽化物体送入该光汽化设备的一光汽化舱中，并置于该光汽化舱内的一活动载台上；
9.(b)驱动该光汽化设备的一影像辨识装置辨识该待光汽化物体的位置及其水平轮廓与垂直高度；
10.(c)根据所辨识的水平轮廓与垂直高度，从该待光汽化物体的最高位置预设一虚拟的工作区域，该工作区域具有相当于该活动载台的水平范围及一纵深范围；
11.(d)根据该待光汽化物体位于该工作区域内的水平轮廓，规划出一工作路径；
12.(e)驱动该光汽化设备的一激光装置依该工作路径进行光汽化作业；
13.(f)于光汽化作业结束后，通过该影像辨识装置判断该待光汽化物体是否光汽化完成，且当判断为未完成时，跳回至步骤(b)，直至该待光汽化物体光汽化完成。
14.其中，该激光装置包含至少一激光出光单元，该激光出光单元设置于该光汽化舱内并位于该活动载台上方，且该激光出光单元能沿该光汽化舱的长边方向移动，以及提供沿该光汽化舱短边方向扫动的激光；
15.而在可行的实施例中，可分别于步骤(a)之前、步骤(f)之后设有一步骤(a0) 及一步骤(g)；其中，该步骤(a0)为让该光汽化设备的控制系统能经由一rfid 读取装置获得该待光汽化物体的数据，诸如待光汽化物体的种类或特性数据，比如待光汽化物体为人体或宠物等的生物遗体，又或是医疗废弃物等等，据以比对系统内建的数据的数据库，决定该激光装置的激光出光单元的移动速度、扫动速度及输出功率；该步骤(g)为将光汽化完成后的残留物集中至一收纳容器并清理该光汽化舱。
16.此外，于该步骤(e)进行光汽化作业之前，该光汽化设备的控制系统能先调整该活动载台，使预设的该工作区域约位于该激光出光单元下方聚焦的位置，以利于每次进行的光汽化作业。其中，于本发明中，该激光出光单元较佳的聚焦距离为600mm，而该工作区域的该纵深范围介于20～40mm。
17.进一步的，该激光装置可包含有两个并列的激光出光单元，而该两个激光出光单元能经由一分光通道相连接，并能同步地沿该光汽化舱的长边方向移动。
18.以此，本发明能利用设置在光汽化舱上方的两个激光出光单元，二者抛物面镜片提供出光的扫动角度为正负45度，聚焦距离600mm，延长边移动从前到后约5m/min的速度，来回扫动次数约4000次，每趟光汽化作业能针对预设的工作区域进行光汽化，而活动载台能于下一趟的光汽化作业前自动上升约20～40mm，基于人体遗体平躺时高度为250mm，因此约重复进行7～13 次光汽化作业即可完全光汽化，总体费时约40～50分钟。
19.于本发明中，主要可采用波长10600nm的高能量co2激光，其对于光汽化生物组织的作用，具有以下特点：当输出量增加到800w以上时，co2激光对脂肪的穿透力获得极成功效果(1991年mirhosein co2激光)；激光束经聚焦后形成的高功率密度光斑，不但能熔融组织，而且具有极强的穿透作用；激光的光热和压强等效应可使辐照组织水分迅速蒸发，蛋白质等成分融解汽化；激光照射可引起生物组织的损伤，尤其是热损伤，另一方面取决于组织细胞对激光的吸收率；激光输出功率、照射时间、光斑大小等参数影响着组织细胞的改变程度；co2激光波长是在光谱中不可见的中段红外线部分 (10600nm)，这个波长的激光能量容易被大多数生物组织吸收，所以co2激光极易被生物组织表层(10mm20mm)吸收，局部温度达1000℃以上时，即出现生物组织汽化，由于co2激光能量被汽化组织的高度吸收，也对周围组织产生相对能量发散而做汽化等作用。
20.总体而言，本发明光汽化技术提供的处理方法，相较于传统殡葬产业火化的方式，效率有着显著的差异，且一直以来，火化燃烧空气污染问题长年制造环境压力，光汽化处理方式则可直接精进环保，创造友善环境形成，提升产业界竞争力并逐步走向环保化。
21.为使本发明上述目的与功效获致更具体的了解，兹举本发明较佳的实施例内容并配合附图详细说明如下：
附图说明
22.图1为本发明实施例光汽化设备的架构示意图。
23.图2为本发明实施例光汽化处理步骤流程示意图。
24.图3a及3b分别为本发明实施例活动载台移动态样的示意图。
25.图4a至4c、图5a至5b、图6a至6b及图7分别为利用本发明方法光汽化一待光汽化物体的过程的示意图。
26.附图标记说明：1-光汽化设备；10-光汽化舱；11-活动载台；20-影像辨识装置；21-三维摄像机；30-激光装置；31-激光光源模块；32-分光通道；33
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激光出光单元；40-rfid读取装置；50-控制系统；60-收纳容器；70-待光汽化物体；71-生物遗体；72-容置棺木；a-工作区域；s01～s09-步骤。
具体实施方式
27.请参阅图1，本发明所应用的光汽化设备1的主要构成包括有一光汽化舱10、一影像辨识装置20、一激光装置30、一rfid读取装置40、一控制系统50及一收纳容器60。
28.其中，该光汽化舱10内设有一用以承载待光汽化物体70的活动载台11，可配合参阅图3a及3b，该活动载台11可受控制系统50的控制，于光汽化作业过程中自动化配合移动与调整，达到最佳的光汽化效率；该影像辨识装置 20包含有数个设置在光汽化舱10内的三维摄影机21，以提供全方位3d ccd 影像去辨识待光汽化物体的大小及位置，提供控制系统50进行精确定位与运算，建立三维模型，以利于运行后续的光汽化作业；该激光装置30包含一激光光源模块31及至少一激光出光单元33，受控于控制系统50，该激光光源模块31用以提供激光光源，可配设在光汽化操10的适当位置，而该激光出光单元33为设置于该光汽化舱10内的上方位置，位于该活动载台11上方并朝之输出激光，此外，该激光出光单元33能沿该光汽化舱10的长边方向移动，以及通过振镜模块提供能沿该光汽化舱短边方向扫动的激光；于本实施例中，该激光装置30包含两个并列的激光出光单元33，二者彼此经由一分光通道32相连接，用以同步获得激光光源模块31供出的激光光源，以多激光出光的方式加速光汽化作业的效率，并能利用不同的出光角度，让光汽化更为完善。
29.该rfid读取装置40连接该控制系统50，用以扫描待光汽化物体70的 rfid标签，取得该待光汽化物体70的相关数据，通过系统数据库比对，大数据数据分析，自动化决定出光汽化作业时该激光出光单元33的移动速度、扫动速度、输出功率等优化的参数设定。该收纳容器60则用以于光汽化处理完全完成后，提供光汽化后残留物的集中与收纳，以便于使用者取出进行后制处理。
30.再请参阅图2，本发明利用光汽化设备1处理待光汽化物体70的方法，包含有以下步骤流程：
31.步骤s01，rfid扫描，于送入待光汽化物体70前，先利用rfid读取装置40扫描待光汽化物体70的rfid标签，将待光汽化物体70的相关数据读入系统中，以供系统利用数据，决定出最佳的控制参数，诸如激光出光单元 33的移动速度、扫动速度及输出功率等。
32.步骤s02，送入待光汽化物体70，将该待光汽化物体70送入该光汽化舱 10中，并置于该活动载台11上。
33.步骤s03，3d ccd辨识，于送入待光汽化物体70后，该光汽化设备1 内建的系统驱
动该影像辨识装置20的各个三维摄像机21进行全方位的影像扫描，辨识出该待光汽化物体70所在的位置及该待光汽化物体70在活动载台11上的水平轮廓与垂直高度。
34.步骤s04，预设工作区域a，可配合参见图4a及4b，4a为示意待光汽化物体70送入光汽化舱10后的初始态样，此待光汽化物体70包含有生物遗体 71及容置棺木72的组合物；步骤s04根据步骤s03所辨识的水平轮廓与垂直高度，从该待光汽化物体70的最高位置预设一虚拟的工作区域a，该工作区域a具有相当于该活动载台11的水平范围，以及从最高位置往下延伸的一纵深范围；于本实施例中，该纵深范围以20～40mm为佳；另外，于图4 至图7中，放大了工作区域a呈现的纵深比例，以便于理解待光汽化物体70 受光化的过程，并非为不实揭示，于此合先叙明。
35.步骤s05，规划工作路径，根据该待光汽化物体70位于该工作区域a内的水平轮廓，规划出一供激光出光单元33依序移动与扫动的工作路径。
36.步骤s06，进行光汽化作业，由系统驱动该激光装置30输出激光，以及控制该多个激光出光单元33依该工作路径移动与扫动，进行光汽化作业(如图4c所示，该待光汽化物体70初次光汽化作业后的态样)。
37.步骤s07，判断光汽化是否完成，于每次光汽化作业结束后，通过该影像辨识装置20判断该待光汽化物体70是否光汽化完成；当判断为完成时，进行步骤s08及步骤s09，步骤s08收集残留物，为将光汽化完成后的残留物集中至一收纳容器60，步骤s09清理光汽化舱10，则为利用内建的清洁装置清理该光汽化舱10。
38.当步骤s07判断为未完成时，即如图4c所示的态样，此时返回至步骤 s03，重复执行步骤s03至步骤s07，直至该待光汽化物体70光汽化完成。如图4c所示，当初次光汽化作业后，仍存有该待光汽化物体70时，将进行再次的作业；即如图5a所示，通过步骤s03进行3d ccd辨识及步骤s04预设工作区域a，再进行步骤s05的规划工作路径及步骤s06的光汽化作业，再次的光汽化作业概如图5b所示，仍存有该待光汽化物体70，因此于步骤 s07判断为未完成，将再重复进行第三次作业；即如图6a及6b所示，分别为经过步骤s03的3d ccd辨识、步骤s04的预设工作区域a及步骤s05的规划工作路径、步骤s06的光汽化作业，而仍存有该待光汽化物体70，故于步骤s07判断为未完成，将再进行第四次作业；即如图7所示，为经过步骤 s03的3d ccd辨识与步骤s04的预设工作区域a，而当进行步骤s05的规划工作路径及步骤s06的光汽化作业后，不再存有该待光汽化物体70，故可转为进行步骤s08及步骤s09。
39.于较佳的实施例中，每次于步骤s06进行光汽化作业之前，系统都可安排调整该活动载台11，概如图3a、3b所示，根据当下的状况调整该活动载台 11至最佳位置，使预设的该工作区a域约位于该激光出光单元下方聚焦的位置，而可在进行步骤s06光汽化作业时达到最佳的光汽化效率。
40.本发明主要为能用以处理生物遗体，以改善传统焚烧大体的效率，并大幅降低环境污染。就传统火化设备而言，长时间持续运作可能导致崩塌和熔化，相较之下，本发明光汽化处理方式能有效提升焚烧速度，当效率提升后亦能增加冷却的时间，以此延长设备的寿命。
41.综合以上所述，仅为本发明较佳的实施例示意与说明，非用以局限本发明的范围，举凡运用本发明说明书及图式内容所为的简易变化，均应包含于本发明的范围内。
技术特征：
1.一种智慧光汽化处理方法，其特征在于，为经由一光汽化设备光汽化处理一待光汽化物体，包括下列步骤：(a)将该待光汽化物体送入该光汽化设备的一光汽化舱中，并置于该光汽化舱内的一活动载台上；(b)驱动该光汽化设备的一影像辨识装置辨识该待光汽化物体的位置及其水平轮廓与垂直高度；(c)根据所辨识的水平轮廓与垂直高度，从该待光汽化物体的最高位置预设一虚拟的工作区域，该工作区域具有相当于该活动载台的水平范围及一纵深范围；(d)根据该待光汽化物体位于该工作区域内的水平轮廓，规划出一工作路径；(e)驱动该光汽化设备的一激光装置依该工作路径进行光汽化作业；(f)于光汽化作业结束后，通过该影像辨识装置判断该待光汽化物体是否光汽化完成，且当判断为未完成时，跳回至步骤(b)，直至该待光汽化物体光汽化完成。2.如权利要求1所述的智慧光汽化处理方法，其特征在于，该激光装置包含至少一激光出光单元，该激光出光单元设置于该光汽化舱内并位于该活动载台上方，且该激光出光单元沿该光汽化舱长边方向移动，以及提供沿该光汽化舱短边方向扫动的激光。3.如权利要求2所述的智慧光汽化处理方法，其特征在于，该激光装置包含两个并列的该激光出光单元，且该两个激光出光单元经由一分光通道相连接。4.如权利要求2或3所述的智慧光汽化处理方法，其特征在于，该激光出光单元的聚焦距离为600mm。5.如权利要求4所述的智慧光汽化处理方法，其特征在于，该工作区域的该纵深范围介于20～40mm。6.如权利要求5所述的智慧光汽化处理方法，其特征在于，于该步骤(e)进行光汽化作业之前，先调整该活动载台，使预设的该工作区域约位于该激光出光单元下方聚焦的位置。7.如权利要求6所述的智慧光汽化处理方法，其特征在于，于该步骤(a)之前进一步包含一步骤(a0)，其为经由一rfid读取装置获得该待光汽化物体的数据，并据以决定该激光出光单元的移动速度、扫动速度及输出功率。8.如权利要求7所述的智慧光汽化处理方法，其特征在于，于该步骤(f)之后进一步包含一步骤(g)，其为将光汽化完成后的残留物集中至一收纳容器并清理该光汽化舱。9.如权利要求8所述的智慧光汽化处理方法，其特征在于，该待光汽化物体为生物遗体、医疗废弃物或生物遗体与容置棺木的组合物。
技术总结
本发明公开一种智慧光汽化处理方法，为经由一光汽化设备光汽化处理一待光汽化物体，包括有送入该待光汽化物体、3D CCD辨识、预设工作区域、规划工作路径、进行光汽化作业等自动化的步骤流程，以达兼具效率与环保的功效，改善传统火化作业的诸多缺点。善传统火化作业的诸多缺点。善传统火化作业的诸多缺点。
