氣體偵測裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開一種氣體偵測裝置，其包括殼體、擾流元件、止逆薄膜及偵測器。殼體包括空腔及排氣孔。擾流元件用以讓待測氣體渦漩地進入空腔。止逆薄膜連接于擾流元件且用以讓待測氣體單向地流入空腔。偵測器設于空腔內且位于排氣孔與止逆薄膜之間，用以偵測待測氣體的特性。排氣孔用以讓待測氣體排出。
【專利說明】
氣體偵測裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種氣體偵測裝置，且特別是涉及可偵測氣體特性的一種氣體偵測裝置。
【背景技術】
[0002]傳統的氣體偵測裝置包括一吹管及一流量偵測器。使用者對著吹管送入一氣體，此氣體通過流量偵測器偵測氣體流量。然而，傳統氣體偵測裝置只能測流量，使氣體偵測器的應用范圍受到限制。
[0003]因此，如何擴大氣體偵測裝置的應用范圍是本技術領域業者努力的目標之一。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種氣體偵測裝置，可偵測待測氣體的特性。
[0005]為達上述目的，根據本發明的一實施例，提出一種氣體偵測裝置。氣體偵測裝置包括一殼體、一擾流元件、一止逆薄膜及一偵測器。殼體包括一空腔及一排氣孔。擾流元件用以讓一待測氣體渦漩地進入空腔。止逆薄膜連接于擾流元件且用以讓待測氣體單向地流入空腔。偵測器設于空腔內且位于排氣孔與止逆薄膜之間，用以偵測待測氣體的特性。其中，排氣孔用以讓待測氣體排出。
[0006]為了對本發明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉優選實施例，并配合所附的附圖，作詳細說明如下:
【附圖說明】
[0007]圖1A為本發明一實施例的氣體偵測裝置的剖視圖；
[0008]圖1B為圖1A的氣體偵測裝置的俯視圖；
[0009]圖2為待測氣體進入圖1A的氣體偵測裝置的示意圖；
[0010]圖3為圖2的偵測器偵測待測氣體的示意圖；
[0011]圖4A為圖3的待測氣體被強制排出的示意圖；
[0012]圖4B為圖4A的過濾元件的俯視圖；
[0013]圖5為本發明另一實施例的氣體偵測裝置的剖視圖；
[0014]圖6為本發明另一實施例的氣體偵測裝置的外觀圖。
[0015]符號說明
[0016]100、200、300:氣體偵測裝置
[0017]110、221:殼體
[0018]IlOa:空腔
[0019]110b、221a:凹部
[0020]IlOc:排氣孔
[0021]111:外殼
[0022]112:內殼
[0023]1121:止擋壁
[0024]120:吹管
[0025]130:擾流元件
[0026]131:中心柱
[0027]132:擾流葉片
[0028]141:邊緣
[0029]142:中心
[0030]140:止逆薄膜
[0031]150:偵測器
[0032]151:電路板
[0033]151a:貫孔
[0034]152:氣體特性偵測元件
[0035]155:過濾元件
[0036]155a:通孔
[0037]160:強制排氣元件
[0038]170:電線
[0039]180:電池
[0040]190:無線收發模塊
[0041]220:進氣模塊
[0042]Cl:氣道
[0043]Dl:外徑
[0044]L1:長度
[0045]Gl:待測氣體
[0046]P1、P2:氣壓
[0047]tl:厚度
【具體實施方式】
[0048]請參照圖1A及圖1B，圖1A繪示依照本發明一實施例的氣體偵測裝置的剖視圖，而圖1B繪示圖1A的氣體偵測裝置的俯視圖。氣體偵測裝置100為一小型化的氣體偵測裝置，具有攜帶便利性。一實施例中，氣體偵測裝置100的外徑Dl可介于約50毫米至約80毫米之間，而長度LI可介于約90毫米至約120毫米之間，可符合小型化的需求。
[0049]氣體偵測裝置100可用來偵測一氣體特性，例如是人體呼氣的酒精濃度或氣體組成等。氣體偵測裝置100包括殼體110、吹管120、擾流元件130、止逆薄膜140、偵測器150、過濾元件155、強制排氣元件160、電線170、電池180及無線收發模塊190。
[0050]殼體110包括外殼111及內殼112，其中內殼112連接于外殼111且位于外殼111內。外殼111具有空腔IlOa及排氣孔110c，而內殼112具有凹部110b。空腔110a、凹部IlOb與排氣孔IlOc相通。此外，殼體110的材質例如是塑膠、金屬或橡膠等。
[0051]吹管120可替換地安裝于內殼112的凹部110b。一實施例中，吹管120的外徑略大于凹部IlOb的內徑；如此，在稍加施力后，便可將吹管120自凹部IlOb分離或安裝于凹部110b。由于吹管120具有可替換性，使吹管120成為一可拋棄式的吹管；進一步地說，在吹管120自凹部IlOb分離后，可拋棄吹管12。只要于下次的氣體偵測時再安裝一新的吹管120于凹部110b，即可進行氣體偵測。
[0052]使用者可對著吹管120吹入一待測氣體Gl (圖2)進入空腔IlOa內，以偵測待測氣體Gl的特性。本實施例中，外殼111的空腔IlOa與內殼112的凹部IlOb可直接相通，可縮短待測氣體Gl從吹管120到空腔IlOa的流動距離，也可省略吹管120與空腔IlOa之間的實體管路。
[0053]如圖1A及圖1B所示，擾流元件130位于凹部IlOb內。擾流元件130包括中心柱131及數個擾流葉片132，各擾流葉片132從中心柱131延伸至凹部IlOb的內側壁。本實施例中，擾流葉片132的數量為8個，然而也可多于或少于8個。本實施例中，殼體110與擾流元件130可以是一體成形結構，例如，殼體110與擾流元件130可采用塑膠射出制作工藝成形；另一實施例中，殼體110與擾流元件130可分別制作完成后，再通過黏合、卡合、焊合、螺合、鉚合等暫時性或永久性結合。擾流元件130的材質例如是塑膠、金屬或橡膠等。當殼體110與擾流元件130為一體成形結構時，擾流元件130的材質可與殼體110相同；當殼體110與擾流元件130分別制成時，擾流元件130的材質可與殼體110相異。
[0054]如圖1A所示，由于尚未吹入待測氣體Gl，因此吹管120內的氣壓Pl大致上等于空腔IlOa的氣壓P2。
[0055]請參照圖2，其繪示待測氣體進入圖1A的氣體偵測裝置的示意圖。當要偵測待測氣體Gl時，使用者可對著吹管120吹入一待測氣體G1，此時吹管120內的氣壓Pl大于空腔IlOa的氣壓P2，使止逆薄膜140受到一往空腔IlOa方向的推力，迫使止逆薄膜140與內殼112之間露出一氣道Cl，進而使待測氣體Gl通過氣道Cl進入到空腔IlOa內。
[0056]止逆薄膜140的中心142固定于中心柱131，而止逆薄膜140的邊緣141相對中心142可動(如同自由端)。由于擾流葉片132呈螺旋狀，使待測氣體Gl在經過擾流葉片132后會產生渦漩運動且往遠離中心的方向流動，而使待測氣體Gl推動止逆薄膜140的邊緣141 ;由于止逆薄膜140的邊緣141與中心142之間形成一長力臂，使待測氣體Gl省力地推動止逆薄膜140，容易使止逆薄膜140的邊緣141與內殼112之間露出氣道Cl。一實施例中，止逆薄膜140不透氣薄膜(不具氣孔)，因此可避免待測氣體Gl通過止逆薄膜140的材料本身泄漏至空腔110a。如此一來，待測氣體Gl也可用較大的力量(若有泄漏則推動力量下降)推動止逆薄膜140的邊緣141而露出氣道Cl。
[0057]另外，由于待測氣體Gl渦漩地進入空腔110a，因此可均勻地充滿整個空腔110a，即，待測氣體Gl可快速地到達偵測器150，以受到偵測器150的偵測或分析。一實施例中，止逆薄膜140為一透明薄膜，然而也可為半透明或非透明薄膜。一實施例中，止逆薄膜140的厚度tl可介于45微米至55微米之間，然而也可小于45微米或大于55微米。此外，止逆薄膜140的形狀例如是圓形，然而也可為矩形或橢圓形。
[0058]—實施例中，止逆薄膜140的材料例如是于聚乙稀(Polyethylene)、聚氯氟乙稀(Polytetrafluoroethylene)、聚脂纖維(Polyester)或其組合。此外，止逆薄膜140可以是單層結構或多層結構。以多層結構來說，止逆薄膜140的各層的材料可以是上述材料種類的其中一種或組合。
[0059]偵測器150設于空腔IlOa內且位于排氣孔IlOc與止逆薄膜140之間，用以偵測待測氣體Gl的特性。偵測器150包括電路板151及至少一氣體特性偵測元件152。電路板151具有至少一貫孔151a。氣體特性偵測元件152設于電路板151上且朝向空腔110a，以偵測或分析待測氣體Gl的特性。此外，另一實施例中，偵測器150也可以是流量計。
[0060]本實施例中，電線170可連接電路板151與電池180，使電池180供電給電路板151，而電池180的配置請參考圖6。無線收發模塊190可以無線通訊技術傳送待測氣體Gl的分析結果至外部的接收器(未繪示)，接收器例如是電腦、手機或伺服器。另一實施例中，雖然圖未繪示，然而氣體偵測裝置100可還包括一傳輸線，其中傳輸線連接電路板151與外部接收器，使待測氣體Gl的分析結果通過傳輸線傳送給外部接收器。
[0061]請參照圖3，其繪示圖2的偵測器偵測待測氣體的示意圖。如圖3所示，當停止吹入待測氣體Gl于空腔IlOa時，由于空腔IlOa充滿待測氣體G1，因此空腔IlOa內的氣壓P2大于吹管120內的氣壓Pl，使止逆薄膜140的邊緣141往吹管120方向推動而關閉氣道Cl (繪示于圖2)，進而避免空腔IlOa內的待測氣體Gl回流到吹管120。進一步地說，待測氣體Gl只能單向地通過止逆薄膜140進入空腔110a，而無法通過止逆薄膜140逆流回吹管120。
[0062]一實施例中，止逆薄膜140為不透氣薄膜，即止逆薄膜140不具氣孔。因此，在圖2的氣道Cl關閉后，可避免空腔IlOa內的待測氣體Gl通過止逆薄膜140的材料本身逆流到吹管120。此外，內殼112包括環形的止擋壁1121，止逆薄膜140的邊緣141選擇性地受到止擋壁1121的止擋。如圖3所示，由于空腔IlOa內的氣壓P2大于吹管120內的氣壓Pl，因此止逆薄膜140受到一往吹管120方向作用的壓力，而能更緊密地貼合于止擋壁1121上；如此，空腔IlOa內的待測氣體Gl更難從止逆薄膜140與止擋壁1121之間回流到吹管120。
[0063]請參照圖4A及圖4B，圖4A繪示圖3的待測氣體被強制排出的示意圖，而圖4B繪示圖4A的過濾元件的俯視圖。當偵測完成后，強制排氣元件160可將空腔IlOa的待測氣體Gl強制抽出氣體偵測裝置100外，避免下一次吹入的待測進體Gl受到空腔IlOa內部殘留的待測進體Gl的影響，這樣可提升到下一次待測氣體Gl的分析準確度。在強制排氣元件160運作時，空腔IlOa內的氣壓P2大于空腔IlOa外部的氣壓P3，使空腔IlOa內的待測氣體Gl可被吸出至空腔IlOa外。此外，如圖4A所示，在加強強制排氣元件160的排氣能力下，例如是提高強制排氣元件160的轉速，可使吹管120內的氣壓Pl大于空腔IlOa外部的氣壓P3，進而使止逆薄膜140的邊緣141與內殼112之間露出氣道Cl ;如此一來，擾流元件130內的殘留待測氣體Gl也可被強制排出空腔IlOa外，避免下一次吹入的待測進體Gl受到擾流元件130內的殘留待測氣體Gl的負面影響，這樣可提升到下一次待測氣體Gl的分析準確度。至于是否露出圖4A的氣道Cl可視實際狀況而定，本發明實施例不加以限制。也就是說，在另一實施例中，若無需要，圖4A所示的氣道Cl也可不露出。
[0064]如圖4A所示，由于電路板151具有貫孔151a，使當強制排氣元件160運作時，空腔IlOa內的待測氣體Gl可通過貫孔151a及排氣孔IlOc排出氣體偵測裝置100外。一實施例中，強制排氣元件160例如是排氣風扇。雖然圖未繪示，然而電線170也可連接強制排氣元件160與電池180，使電池180可提供電力給強制排氣元件160，以運作強制排氣元件160。
[0065]如圖4B所示，過濾元件155具有至少一通孔155a，使當強制排氣元件160運作時，空腔IlOa內的氣體Gl可通過殼體110的貫孔151a、排氣孔IlOc及過濾元件155的通孔155a排出氣體偵測裝置100外。通孔155a的內徑小于排氣孔IlOc的內徑。由于過濾元件155的設置，可阻擋外界雜質通過排氣孔IlOc進入到空腔IlOa內。
[0066]雖然上述實施例的氣體偵測裝置100的可替換的元件以吹管120為例說明，然而本發明實施例不以此為限。
[0067]圖5繪示依照本發明另一實施例的氣體偵測裝置的剖視圖。氣體偵測裝置200包括殼體110、進氣模塊220、偵測器150、過濾元件155、強制排氣元件160、電線170、電池180及無線收發模塊190。殼體110包括外殼111及內殼112，其中內殼112連接于外殼111且位于外殼111內。內殼112具有凹部110b，進氣模塊220可替換地安裝于內殼112的凹部IlOb0相較于氣體偵測裝置100，本實施例的氣體偵測裝置200的可替換的元件為整組進氣模塊220。
[0068]進氣模塊220包括殼體221、吹管120、擾流元件130及止逆薄膜140。殼體221具有凹部221a，擾流元件130固定于凹部221a內。具體而言，擾流元件130包括中心柱131及數個擾流葉片132，各擾流葉片132從中心柱131延伸至凹部221a的內側壁。本實施例中，吹管120可替換地安裝于凹部221a，然而也可與進氣模塊220的殼體221 —體成形；例如，吹管120與進氣模塊220的殼體221可采用塑膠射出制作工藝一體成形。
[0069]—實施例中，進氣模塊220的殼體221的外徑略大于內殼112的凹部IlOb的內徑；如此，在稍加施力后，便可將整組進氣模塊220自凹部IlOb分離或安裝于凹部110b。由于進氣模塊220具有可替換性，使進氣模塊220成為一可拋棄式的進氣模塊；進一步地說，在進氣模塊220自凹部IlOb分離后，可拋棄進氣模塊220。只要于下次的氣體偵測時再安裝一新的進氣模塊220于凹部110b，即可進行氣體偵測。
[0070]圖6繪示依照本發明另一實施例的氣體偵測裝置的外觀圖。氣體偵測裝置300包括殼體110、進氣模塊120、擾流元件130 (未繪示)、止逆薄膜140 (未繪示)、偵測器150 (未繪示)、過濾元件155 (未繪示)、強制排氣元件160 (未繪示)、電線170、電池180及無線收發模塊190 (未繪示)。如圖所示，電池180可設于殼體110外，且以電線170連接于偵測器150(未繪示)，以供電給偵測器150。另一實施例中，電池180也可設于殼體110內。
[0071]此外，上述氣體偵測裝置100及200的電池180與電線170的配置方式可類似本發明實施例的氣體偵測裝置300的電池180與電線170的配置方式，容此不再贅述。
[0072]綜上所述，本發明實施例的氣體偵測裝置具有至少以下功效:
[0073](I).一實施例中，氣體偵測裝置為一小型化的氣體偵測裝置，具有攜帶便利性。
[0074](2).一實施例中，氣體偵測裝置包括一可替換地的吹管。如此，可增加更換吹管的便利性。
[0075](3).一實施例中，氣體偵測裝置包括擾流元件。擾流元件可讓吹氣產生渦漩運動，使吹氣快速地接觸偵測器，減少氣體偵測所需時間。
[0076](4).一實施例中，氣體偵測裝置包括強制排氣元件。強制排氣元件可將殼體內的吹氣快速地排出殼體外，且可將殼體內的吹氣大部分或幾乎全部排出殼體外，以利下次的氣體偵測。
[0077](5).一實施例中，氣體偵測裝置包括止逆薄膜。止逆薄膜連接于擾流元件，可讓待測氣體單向地流入空腔。
[0078](6).一實施例中，擾流元件及止逆薄膜可整合于進氣模塊，使擾流元件及止逆薄膜可隨進氣模塊一起替換。如此，可避免殘留于擾流元件及止逆薄膜的氣體影響下次的吹氣偵測。
[0079]綜上所述，雖然結合以上優選實施例公開了本發明，然而其并非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和范圍內，可作各種的更動與潤飾。因此，本發明的保護范圍應當以附上的權利要求所界定的為準。
【主權項】
1.一種氣體偵測裝置，包括: 殼體，包括空腔及排氣孔； 擾流元件，用以讓一待測氣體均勻地進入該空腔； 止逆薄膜，連接于該擾流元件且用以讓該待測氣體單向地流入該空腔；以及 偵測器，設于該空腔內且位于該排氣孔與該止逆薄膜之間，用以偵測該待測氣體的特性； 其中，該排氣孔用以讓該待測氣體排出。2.如權利要求1所述的氣體偵測裝置，其中該偵測器包括: 電路板，具有至少一貫孔，該至少一貫孔用以讓該待測氣體通過；以及 氣體特性偵測元件，設于該電路板且用以偵測該待測氣體的特性。3.如權利要求1所述的氣體偵測裝置，還包括: 強制排氣元件，設于該空腔外，用以將該空腔內的該待測氣體強制排出該空腔外。4.如權利要求1所述的氣體偵測裝置，其中該殼體具有一凹部，該氣體偵測裝置還包括: 吹管，可替換地安裝于該凹部。5.如權利要求4所述的氣體偵測裝置，其中該擾流元件包括中心柱及多個擾流葉片，各該擾流葉片從該中心柱延伸至該殼體的一內側壁。6.如權利要求5所述的氣體偵測裝置，其中該殼體包括止擋壁，該止逆薄膜的中心固定于該中心柱，而該止逆薄膜的邊緣選擇性地受到該止擋壁的止擋。7.如權利要求1所述的氣體偵測裝置，其中該殼體與該擾流元件為一體成形。8.如權利要求1所述的氣體偵測裝置，其中該氣體偵測裝置具有一外徑及一長度，該外徑介于50毫米至80毫米之間，而該長度介于90毫米至120毫米之間。9.如權利要求1所述的氣體偵測裝置，其中該止逆薄膜的厚度介于45微米至55微米之間。10.如權利要求1所述的氣體偵測裝置，其中該止逆薄膜的材料包括聚乙烯(Polyethylene)、聚氯氟乙稀(PolytetrafIuoroethylene)、聚脂纖維(Polyester)或其組入口 ο
【文檔編號】G01N33/00GK105842394SQ201510022136
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年1月16日
【發明人】吳忠儒, 林圣杰, 曾耀霆, 孫彬鐘, 黃健隆
【申請人】宏達國際電子股份有限公司