專利名稱：光電式氣體感測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種感測裝置，具體地涉及一種光電式氣體感測裝置。
背景技術：
為了防止生活中的各種有毒、可燃性、爆炸性或是窒息性的氣體泄漏而危害人體甚至造成環境上的傷害，各界已對能夠偵測各種不同氣體分子的感測模塊投入研究。而目前常見的氣體感測模塊的類型主要有電化學式、固態電解式、半導體式與光學式等。其中，電化學式氣體感測模塊是將待測氣體溶解于電化學槽的液態電解質中，而發生氧化還原反應并產生電流或電壓的變化，由此偵測氣體。固態電解式氣體感測模塊是以固體離子導體作為電解質，再加上陰、陽極材料所組成，主要利用濃淡電池原理，亦即兩電極的氣體濃度不同而產生電位差，若其中的一個電極的氣體濃度為已知，則可使用涅斯特方程式求得另一電極的氣體濃度。半導體式氣體感測模塊主要是利用金屬氧化物作為感測材料，通過金屬氧化物表面吸附氣體的含量多寡所產生的電阻變化，來監測周圍的氣體濃度變化。而光學式氣體感測模塊大部分是采用紅外光吸收法來感測。請參閱圖1所示，其為公知光學式氣體感測模塊，該光學式氣體感測模塊包含腔體la、紅外光源2a、光譜濾波片3a及光學傳感器4a，腔體Ia具有兩個對流孔11a，待測氣體由對流孔Ila進入與排出， 并且由紅外光源2a發出具有特定波長范圍的紅外光，紅外光會在腔體Ia內進行反射與傳遞，某一特定波長的紅外光會穿透光譜濾波片3a而被光學傳感器4a所接收。光學式氣體感測模塊的原理是利用特定波長范圍的紅外光被待測氣體吸收前后所產生的光強度變化量，來感測待測氣體的種類與濃度。然而，公知光學式氣體感測模塊內的待測氣體流動速度較慢，進而降低公知光學式氣體感測模塊的偵測速度。
實用新型內容本實用新型的實施例在于提供一種光電式氣體感測裝置，其以加速流動機構來使氣體感測機構內的待測氣體達到快速流動且穩定的效果。本實用新型的實施例提供一種光電式氣體感測裝置，其包括一氣體感測機構，其包含一腔體，其內表面呈橢球狀，且該腔體內表面包圍形成一橢球狀的容置空間，該腔體形成有與該容置空間相連通的至少一流動通道以及至少一擴散通道；一反射層，其設置于該腔體內表面；以及一發射源組件與一接收端組件，其分別設置于該腔體容置空間的兩焦點，用以使該發射源組件發出的能量經該反射層反射到該接收端組件；以及一加速流動機構，其包含一罩體，其形成有一第一流通部以及一第二流通部，該罩體的第一流通部連接于該腔體的至少一流動通道；以及一風扇，其裝設于該罩體的第二流通部。根據本實用新型構思的光電式氣體感測裝置，該腔體由相同結構的兩半腔體所接合而成。根據本實用新型構思的光電式氣體感測裝置，該加速流動機構具有至少一傳輸管，所述至少一傳輸管的一端連接于該第一流通部，所述至少一傳輸管的另一端連接于該腔體的至少一流動通道。根 據本實用新型構思的光電式氣體感測裝置，所述至少一流動通道呈管狀，該第一流通部具有至少一管體，所述至少一傳輸管的兩端分別套設于所述至少一流動通道與該第一流通部的至少一管體。根據本實用新型構思的光電式氣體感測裝置，該罩體形成有一導流部，該導流部形成于該第一流通部與該第二流通部之間。根據本實用新型構思的光電式氣體感測裝置，該導流部呈中空的圓錐狀或角錐狀，該導流部具有一第一端部以及一第二端部，該第一流通部自該導流部的第一端部延伸所形成，該第二流通部自該導流部的第二端部延伸所形成。根據本實用新型構思的光電式氣體感測裝置，該導流部內緣所包圍的容積自該第一端部朝該第二端部漸增。根據本實用新型構思的光電式氣體感測裝置，該罩體由相同結構的兩半罩體所接合而成，且所述兩半罩體分別自所述兩半腔體所延伸形成。根據本實用新型構思的光電式氣體感測裝置，所述光電式氣體感測裝置還具有一殼體，該殼體內裝設所述氣體感測機構以及該加速流動機構，且該風扇位于該殼體上用以使殼體外的氣體流入該罩體。根據本實用新型構思的光電式氣體感測裝置，該氣體感測機構還包含一顯示器； 一驅動電路板組件，該驅動電路板組件設置于該腔體的兩側，該驅動電路板組件電性連接該發射源組件與該接收端組件；以及一電源與控制電路板組件，其設置于該腔體的下方，該電源與控制電路板組件電性連接該驅動電路板組件、該顯示器以及該風扇。綜上所述，本實用新型的實施例所提供的光電式氣體感測裝置以加速流動機構來加快氣體感測機構的偵測速度，并可使腔體內的氣體流動達到快速穩定的效果。為使能更進一步了解本實用新型的特征及技術內容，請參閱以下有關本實用新型的詳細說明與附圖，但是這些說明與附圖僅用來說明本實用新型，而非對本實用新型的權利保護范圍作任何的限制。
圖1為公知光學式氣體感測模塊的示意圖；圖2為本實用新型的第一實施例風扇位于殼體側面的立體示意圖；圖2A為本實用新型的第一實施例風扇位于殼體頂面的立體示意圖；圖3為本實用新型的第一實施例的側視示意圖；圖4為本實用新型的第一實施例腔體的立體示意圖；圖5為本實用新型的第一實施例的俯視示意圖；以及圖6為本實用新型的第二實施例的示意圖。其中，附圖標記說明如下公知技術Ia 腔體Ila對流孔[0030]2a紅外光源3a光譜濾波片4a光學傳感器本實用新型1氣體感測機構11 腔體111容置空間112流動通道113擴散通道114半腔體1141 接榫1142 接合槽12反射層13發射源組件131紅外線發射器14接收端組件141非色散式光學傳感器1411偵測元件15驅動電路板組件151第一電路板152第二電路板16電源與控制電路板組件17顯示器18置物空間2加速流動機構21 罩體211第一流通部2111 管體212第二流通部213導流部2131 第一端部2132 第二端部214半罩體22 風扇23傳輸管3 殼體
具體實施方式
第一 實施例[0067]請參閱圖2至圖5，其為本實用新型的第一實施例，其中，圖2、圖2A以及圖4為本實施例的立體示意圖，圖3和圖5為本實施例的平面示意圖。再參照圖2，其為一種光電式氣體感測裝置，包括氣體感測機構1以及連接于氣體感測機構1的加速流動機構2。加速流動機構2可使流入氣體感測機構1內的氣體流動加速，進而達到穩定的狀態。 如圖3所示，氣體感測機構1包含腔體11、反射層12、發射源組件13及接收端組件14。其中，腔體11內表面呈橢球狀，且腔體11內表面包圍形成橢球狀的容置空間111， 腔體11形成與容置空間111相連通的至少一流動通道112以及至少一擴散通道113。而反射層12設置于腔體11內表面。此外，本實施例的流動通道112以管狀為例，擴散通道113 以開孔為例，但并不以此為限。更詳細的說，請參閱圖4所示，腔體11由相同結構的兩半腔體114所接合而成。 兩半腔體114各具有兩接榫1141與兩接合槽1142，接榫1141凸設于兩半腔體114的相互接合處，而對應于接榫1141處凹設形成接合槽1142，兩半腔體114以接榫1141和接合槽 1142相互組接形成腔體11。由此，設計模具時，腔體11僅需一模的結構，使成形和脫膜更為容易并且組裝方便，使生產成本降低。此外，上述以半腔體114具有兩個接榫1141與兩個接合槽1142為例，但并不以此為限。而且，當半腔體114的成形方式為射出成形時，于半腔體114的內表面涂布形成所述反射層12。而當半腔體114的成形方式為灌鑄成形時，將半腔體114內表面進行拋光處理以形成反射層12，或者將半腔體114內表面進行鍍金處理以形成反射層12。請參閱圖3所示，發射源組件13與接收端組件14分別設置于腔體11的橢球狀容置空間111的兩焦點，用以使發射源組件13發出的能量經反射層12反射到接收端組件14。更詳細的說，發射源組件13具有紅外線發射器131，接收端組件14具有非色散式光學傳感器141，非色散式光學傳感器141內具有至少一組感測特定波長范圍的偵測元件 1411，每一偵測元件1411包含感測晶片(圖略)以及相對應于該感測晶片的光譜濾光片 (圖略)。再者，當偵測元件1411具有兩組以上時，其中一組偵測元件1411可用作參考對照物；其它組偵測元件1411可接收紅外線發射器131所發出的紅外光，并且可用來偵測在特定波長范圍內被待測氣體吸收的紅外光強度變化量。亦即，當偵測元件1411為兩組時可偵測一種待測氣體，若偵測元件1411為三組時可偵測兩種待測氣體，若偵測元件1411為四組時可偵測三種待測氣體。請參閱圖2和圖5所示，加速流動機構2包含罩體21、風扇22以及至少一傳輸管 23。其中，罩體21形成有第一流通部211、第二流通部212以及導流部213。罩體21的第一流通部211連接于腔體11的至少一流動通道112，更詳細的說，至少一傳輸管23的一端連接于第一流通部211，另一端連接于腔體11的至少一流動通道112。導流部213形成于第一流通部211與第二流通部212之間。風扇22裝設于罩體21的第二流通部212。上述第一流通部211具有至少一管體2111，導流部213呈中空的圓錐狀或角錐狀且具有第一端部2131與第二端部2132，第一流通部211自導流部213的第一端部2131延伸所形成，第二流通部212自導流部213的第二端部2132延伸所形成。并且，導流部213 內緣所包圍的容積自第一端部2131朝第二端部2132漸增。由此，當風扇22動作使外部氣體自第二端部2132流入而由第一端部2131流出時，可加速外部氣體的流動速度。其中，至少一傳輸管23的兩端分別套設于至少一流動通道112與第一流通部211 的至少一管體2111。由此，當待測氣體流入腔體11的容置空間111內，且待測氣體不易流出時，可啟動風扇22，使外部氣體自第二端部2132流入，再流至腔體11內，由此加快接收端組件14的偵測元件1411的偵測速度，并可使腔體11內的氣體流動達到快速穩定的效果。 再者，亦可逆向啟動風扇22，使外部氣體先流入腔體11內，再經由罩體21流出，由此加快偵測元件1411的偵測速度，并可使腔體11內的氣體流動達到快速穩定的效果。此外，本實施例的附圖中以兩個傳輸管23分別套設于兩個管狀的流動通道112以及兩個管體2111為例，但在實際應用時，并不以此為限，例如，也可僅使用一個傳輸管23套設于管體2111以及鄰近接收端組件14的流動通道112，并可將其它管體2111與流動通道 112封閉。如圖2、圖2A和圖3所示，光電式氣體感測裝置可包含有殼體3。殼體3內裝設所述氣體感測機構1以及加速流動機構2，且殼體3上設置顯示器17。其中，風扇22位于殼體3上用以使殼體3外的氣體流入罩體21。具體的說，風扇22可位于殼體3的側面(如圖 2所示)或頂面(如圖2A所示)，由此控制殼體3的外形大小。而當風扇22設置于殼體3 的頂面時，還可達到加快偵測氣體反應速度的效果。所述氣體感測機構1可包含驅動電路板組件15、電源與控制電路板組件16以及顯示器17。其中，驅動電路板組件15設置于腔體11的兩側，驅動電路板組件15電性連接發射源組件13及接收端組件14。電源與控制電路板組件16電性連接驅動電路板組件15、顯示器17以及風扇22。更詳細的說，驅動電路板組件15具有第一電路板151與第二電路板152，腔體11 兩側分別連接于第一電路板151與第二電路板152，電源與控制電路板組件16設置于腔體 11下方。再者，發射源組件13與接收端組件14分別焊接且電性連接于第一電路板151與第二電路板152上，并且電源與控制電路板組件16焊接且電性連接第一電路板151與第二電路板152。腔體11及電源與控制電路板組件16之間形成有置物空間18，且置物空間18 可供設置或擺放各種組件與零件。由此，若需攜帶光電式氣體感測裝置時，電源與控制電路板組件16可使用電池 (圖略)提供光電式氣體感測裝置所需的電能。若光電式氣體感測裝置僅置放于定點時，則可使用電源插頭(圖略)插設于供電的插座內，由此提供光電式氣體感測裝置所需的電能。第二實施例請參閱圖6，其為本實用新型的第二實施例，本實施例與第一實施例的不同之處主要在于，本實施例的罩體21由相同結構的兩半罩體214所接合而成，且兩半罩體214分別自兩半腔體114所延伸形成。更詳細的說，第一流通部211的管體2111自流動通道112 — 體延伸所形成。由此，設計模具時，腔體11與罩體21僅需一模的結構，使成形和脫膜更為容易并且組裝方便，進而使生產成本降低。實施例的功效根據本實用新型的實施例，上述的光電式氣體感測裝置可啟動風扇22，使外部氣體流入罩體21，再流至腔體11內，以加快氣體感測機構1的偵測速度，并可使腔體11內的氣體流動達到快速穩定的效果。并且，當風扇22設置于殼體3的頂面時，還可達到加快偵測氣體反應速度的效果。而且，本實用新型的半腔體114與半罩體214可為一體的結構。由此，設計模具時， 腔體11與罩體21僅需一模的結構，使成形和脫膜更為容易并且組裝方便，進而使生產成本降低。 此外，本實用新型的發射源組件13與接收端組件14分別設置于腔體11容置空間 111的兩焦點，并在腔體11內表面設置反射層12，使發射源組件13發出的能量經反射層12 反射到接收端組件14。由此，可使光電式氣體感測裝置的選擇比提高且信號增強。以上所述僅為本實用新型的實施例，其并非用以局限本實用新型的專利保護范圍。
權利要求1.一種光電式氣體感測裝置，其特征在于，該光電式氣體感測裝置包括一氣體感測機構，其包含一腔體，其內表面呈橢球狀，且該腔體內表面包圍形成一橢球狀的容置空間，該腔體形成有與該容置空間相連通的至少一流動通道以及至少一擴散通道；一反射層，其設置于該腔體內表面；以及一發射源組件與一接收端組件，其分別設置于該腔體容置空間的兩焦點，用以使該發射源組件發出的能量經該反射層反射到該接收端組件；以及一加速流動機構，其包含一罩體，其形成有一第一流通部以及一第二流通部，該罩體的第一流通部連接于該腔體的至少一流動通道；以及一風扇，其裝設于該罩體的第二流通部。
2.如權利要求1所述的光電式氣體感測裝置，其特征在于，該腔體由相同結構的兩半腔體接合而成。
3.如權利要求2所述的光電式氣體感測裝置，其特征在于，該加速流動機構具有至少一傳輸管，所述至少一傳輸管的一端連接于該第一流通部，所述至少一傳輸管的另一端連接于該腔體的至少一流動通道。
4.如權利要求3所述的光電式氣體感測裝置，其特征在于，所述至少一流動通道呈管狀，該第一流通部具有至少一管體，所述至少一傳輸管的兩端分別套設于所述至少一流動通道與該第一流通部的至少一管體。
5.如權利要求1至4中任一項所述的光電式氣體感測裝置，其特征在于，該罩體形成有一導流部，該導流部形成于該第一流通部與該第二流通部之間。
6.如權利要求5所述的光電式氣體感測裝置，其特征在于，該導流部呈中空的圓錐狀或角錐狀，該導流部具有一第一端部以及一第二端部，該第一流通部自該導流部的第一端部延伸所形成，該第二流通部自該導流部的第二端部延伸所形成。
7.如權利要求6所述的光電式氣體感測裝置，其特征在于，該導流部內緣所包圍的容積自該第一端部朝該第二端部漸增。
8.如權利要求2所述的光電式氣體感測裝置，其特征在于，該罩體由相同結構的兩半罩體所接合而成，且所述兩半罩體分別自所述兩半腔體所延伸形成。
9.如權利要求1所述的光電式氣體感測裝置，其特征在于，所述光電式氣體感測裝置還具有一殼體，該殼體內裝設所述氣體感測機構以及該加速流動機構，且該風扇位于該殼體上用以使殼體外的氣體流入該罩體。
10.如權利要求1所述的光電式氣體感測裝置，其特征在于，該氣體感測機構還包含一顯示器；一驅動電路板組件，該驅動電路板組件設置于該腔體的兩側，該驅動電路板組件電性連接該發射源組件與該接收端組件；以及一電源與控制電路板組件，其設置于該腔體的下方，該電源與控制電路板組件電性連接該驅動電路板組件、該顯示器以及該風扇。
專利摘要一種光電式氣體感測裝置，包括氣體感測機構與加速流動機構。氣體感測機構包含腔體、設置于腔體內表面的反射層以及發射源組件與接收端組件。其中，腔體內表面呈橢球狀且包圍形成橢球狀容置空間，腔體形成有與容置空間相連通的流動通道與擴散通道。發射源組件與接收端組件分別設置于腔體容置空間的兩焦點。加速流動機構包含罩體與風扇。罩體形成有第一與第二流通部，罩體的第一流通部連接于腔體的流動通道。風扇裝設于罩體的第二流通部。由此，提供一種偵測速度較快的光電式氣體感測裝置。
文檔編號G01N21/37GK202101933SQ201120170200
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月23日 優先權日2011年5月23日
發明者李宗昇 申請人:友麗系統制造股份有限公司, 深圳市寶富利科技有限公司