气体侦测装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种气体侦测装置，其包括壳体、扰流元件、止逆薄膜及侦测器。壳体包括空腔及排气孔。扰流元件用以让待测气体涡漩地进入空腔。止逆薄膜连接于扰流元件且用以让待测气体单向地流入空腔。侦测器设于空腔内且位于排气孔与止逆薄膜之间，用以侦测待测气体的特性。排气孔用以让待测气体排出。
【专利说明】
气体侦测装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种气体侦测装置，且特别是涉及可侦测气体特性的一种气体侦测装置。
【背景技术】
[0002]传统的气体侦测装置包括一吹管及一流量侦测器。使用者对着吹管送入一气体，此气体通过流量侦测器侦测气体流量。然而，传统气体侦测装置只能测流量，使气体侦测器的应用范围受到限制。
[0003]因此，如何扩大气体侦测装置的应用范围是本技术领域业者努力的目标之一。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种气体侦测装置，可侦测待测气体的特性。
[0005]为达上述目的，根据本发明的一实施例，提出一种气体侦测装置。气体侦测装置包括一壳体、一扰流元件、一止逆薄膜及一侦测器。壳体包括一空腔及一排气孔。扰流元件用以让一待测气体涡漩地进入空腔。止逆薄膜连接于扰流元件且用以让待测气体单向地流入空腔。侦测器设于空腔内且位于排气孔与止逆薄膜之间，用以侦测待测气体的特性。其中，排气孔用以让待测气体排出。
[0006]为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举优选实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下:
【附图说明】
[0007]图1A为本发明一实施例的气体侦测装置的剖视图；
[0008]图1B为图1A的气体侦测装置的俯视图；
[0009]图2为待测气体进入图1A的气体侦测装置的示意图；
[0010]图3为图2的侦测器侦测待测气体的示意图；
[0011]图4A为图3的待测气体被强制排出的示意图；
[0012]图4B为图4A的过滤元件的俯视图；
[0013]图5为本发明另一实施例的气体侦测装置的剖视图；
[0014]图6为本发明另一实施例的气体侦测装置的外观图。
[0015]符号说明
[0016]100、200、300:气体侦测装置
[0017]110、221:壳体
[0018]IlOa:空腔
[0019]110b、221a:凹部
[0020]IlOc:排气孔
[0021]111:外壳
[0022]112:内壳
[0023]1121:止挡壁
[0024]120:吹管
[0025]130:扰流元件
[0026]131:中心柱
[0027]132:扰流叶片
[0028]141:边缘
[0029]142:中心
[0030]140:止逆薄膜
[0031]150:侦测器
[0032]151:电路板
[0033]151a:贯孔
[0034]152:气体特性侦测元件
[0035]155:过滤元件
[0036]155a:通孔
[0037]160:强制排气元件
[0038]170:电线
[0039]180:电池
[0040]190:无线收发模块
[0041]220:进气模块
[0042]Cl:气道
[0043]Dl:外径
[0044]L1:长度
[0045]Gl:待测气体
[0046]P1、P2:气压
[0047]tl:厚度
【具体实施方式】
[0048]请参照图1A及图1B，图1A绘示依照本发明一实施例的气体侦测装置的剖视图，而图1B绘示图1A的气体侦测装置的俯视图。气体侦测装置100为一小型化的气体侦测装置，具有携带便利性。一实施例中，气体侦测装置100的外径Dl可介于约50毫米至约80毫米之间，而长度LI可介于约90毫米至约120毫米之间，可符合小型化的需求。
[0049]气体侦测装置100可用来侦测一气体特性，例如是人体呼气的酒精浓度或气体组成等。气体侦测装置100包括壳体110、吹管120、扰流元件130、止逆薄膜140、侦测器150、过滤元件155、强制排气元件160、电线170、电池180及无线收发模块190。
[0050]壳体110包括外壳111及内壳112，其中内壳112连接于外壳111且位于外壳111内。外壳111具有空腔IlOa及排气孔110c，而内壳112具有凹部110b。空腔110a、凹部IlOb与排气孔IlOc相通。此外，壳体110的材质例如是塑胶、金属或橡胶等。
[0051]吹管120可替换地安装于内壳112的凹部110b。一实施例中，吹管120的外径略大于凹部IlOb的内径；如此，在稍加施力后，便可将吹管120自凹部IlOb分离或安装于凹部110b。由于吹管120具有可替换性，使吹管120成为一可抛弃式的吹管；进一步地说，在吹管120自凹部IlOb分离后，可抛弃吹管12。只要于下次的气体侦测时再安装一新的吹管120于凹部110b，即可进行气体侦测。
[0052]使用者可对着吹管120吹入一待测气体Gl (图2)进入空腔IlOa内，以侦测待测气体Gl的特性。本实施例中，外壳111的空腔IlOa与内壳112的凹部IlOb可直接相通，可缩短待测气体Gl从吹管120到空腔IlOa的流动距离，也可省略吹管120与空腔IlOa之间的实体管路。
[0053]如图1A及图1B所示，扰流元件130位于凹部IlOb内。扰流元件130包括中心柱131及数个扰流叶片132，各扰流叶片132从中心柱131延伸至凹部IlOb的内侧壁。本实施例中，扰流叶片132的数量为8个，然而也可多于或少于8个。本实施例中，壳体110与扰流元件130可以是一体成形结构，例如，壳体110与扰流元件130可采用塑胶射出制作工艺成形；另一实施例中，壳体110与扰流元件130可分别制作完成后，再通过黏合、卡合、焊合、螺合、铆合等暂时性或永久性结合。扰流元件130的材质例如是塑胶、金属或橡胶等。当壳体110与扰流元件130为一体成形结构时，扰流元件130的材质可与壳体110相同；当壳体110与扰流元件130分别制成时，扰流元件130的材质可与壳体110相异。
[0054]如图1A所示，由于尚未吹入待测气体Gl，因此吹管120内的气压Pl大致上等于空腔IlOa的气压P2。
[0055]请参照图2，其绘示待测气体进入图1A的气体侦测装置的示意图。当要侦测待测气体Gl时，使用者可对着吹管120吹入一待测气体G1，此时吹管120内的气压Pl大于空腔IlOa的气压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与内壳112之间露出一气道Cl，进而使待测气体Gl通过气道Cl进入到空腔IlOa内。
[0056]止逆薄膜140的中心142固定于中心柱131，而止逆薄膜140的边缘141相对中心142可动(如同自由端)。由于扰流叶片132呈螺旋状，使待测气体Gl在经过扰流叶片132后会产生涡漩运动且往远离中心的方向流动，而使待测气体Gl推动止逆薄膜140的边缘141 ;由于止逆薄膜140的边缘141与中心142之间形成一长力臂，使待测气体Gl省力地推动止逆薄膜140，容易使止逆薄膜140的边缘141与内壳112之间露出气道Cl。一实施例中，止逆薄膜140不透气薄膜(不具气孔)，因此可避免待测气体Gl通过止逆薄膜140的材料本身泄漏至空腔110a。如此一来，待测气体Gl也可用较大的力量(若有泄漏则推动力量下降)推动止逆薄膜140的边缘141而露出气道Cl。
[0057]另外，由于待测气体Gl涡漩地进入空腔110a，因此可均匀地充满整个空腔110a，即，待测气体Gl可快速地到达侦测器150，以受到侦测器150的侦测或分析。一实施例中，止逆薄膜140为一透明薄膜，然而也可为半透明或非透明薄膜。一实施例中，止逆薄膜140的厚度tl可介于45微米至55微米之间，然而也可小于45微米或大于55微米。此外，止逆薄膜140的形状例如是圆形，然而也可为矩形或椭圆形。
[0058]—实施例中，止逆薄膜140的材料例如是于聚乙稀(Polyethylene)、聚氯氟乙稀(Polytetrafluoroethylene)、聚脂纤维(Polyester)或其组合。此外，止逆薄膜140可以是单层结构或多层结构。以多层结构来说，止逆薄膜140的各层的材料可以是上述材料种类的其中一种或组合。
[0059]侦测器150设于空腔IlOa内且位于排气孔IlOc与止逆薄膜140之间，用以侦测待测气体Gl的特性。侦测器150包括电路板151及至少一气体特性侦测元件152。电路板151具有至少一贯孔151a。气体特性侦测元件152设于电路板151上且朝向空腔110a，以侦测或分析待测气体Gl的特性。此外，另一实施例中，侦测器150也可以是流量计。
[0060]本实施例中，电线170可连接电路板151与电池180，使电池180供电给电路板151，而电池180的配置请参考图6。无线收发模块190可以无线通讯技术传送待测气体Gl的分析结果至外部的接收器(未绘示)，接收器例如是电脑、手机或伺服器。另一实施例中，虽然图未绘示，然而气体侦测装置100可还包括一传输线，其中传输线连接电路板151与外部接收器，使待测气体Gl的分析结果通过传输线传送给外部接收器。
[0061]请参照图3，其绘示图2的侦测器侦测待测气体的示意图。如图3所示，当停止吹入待测气体Gl于空腔IlOa时，由于空腔IlOa充满待测气体G1，因此空腔IlOa内的气压P2大于吹管120内的气压Pl，使止逆薄膜140的边缘141往吹管120方向推动而关闭气道Cl (绘示于图2)，进而避免空腔IlOa内的待测气体Gl回流到吹管120。进一步地说，待测气体Gl只能单向地通过止逆薄膜140进入空腔110a，而无法通过止逆薄膜140逆流回吹管120。
[0062]一实施例中，止逆薄膜140为不透气薄膜，即止逆薄膜140不具气孔。因此，在图2的气道Cl关闭后，可避免空腔IlOa内的待测气体Gl通过止逆薄膜140的材料本身逆流到吹管120。此外，内壳112包括环形的止挡壁1121，止逆薄膜140的边缘141选择性地受到止挡壁1121的止挡。如图3所示，由于空腔IlOa内的气压P2大于吹管120内的气压Pl，因此止逆薄膜140受到一往吹管120方向作用的压力，而能更紧密地贴合于止挡壁1121上；如此，空腔IlOa内的待测气体Gl更难从止逆薄膜140与止挡壁1121之间回流到吹管120。
[0063]请参照图4A及图4B，图4A绘示图3的待测气体被强制排出的示意图，而图4B绘示图4A的过滤元件的俯视图。当侦测完成后，强制排气元件160可将空腔IlOa的待测气体Gl强制抽出气体侦测装置100外，避免下一次吹入的待测进体Gl受到空腔IlOa内部残留的待测进体Gl的影响，这样可提升到下一次待测气体Gl的分析准确度。在强制排气元件160运作时，空腔IlOa内的气压P2大于空腔IlOa外部的气压P3，使空腔IlOa内的待测气体Gl可被吸出至空腔IlOa外。此外，如图4A所示，在加强强制排气元件160的排气能力下，例如是提高强制排气元件160的转速，可使吹管120内的气压Pl大于空腔IlOa外部的气压P3，进而使止逆薄膜140的边缘141与内壳112之间露出气道Cl ;如此一来，扰流元件130内的残留待测气体Gl也可被强制排出空腔IlOa外，避免下一次吹入的待测进体Gl受到扰流元件130内的残留待测气体Gl的负面影响，这样可提升到下一次待测气体Gl的分析准确度。至于是否露出图4A的气道Cl可视实际状况而定，本发明实施例不加以限制。也就是说，在另一实施例中，若无需要，图4A所示的气道Cl也可不露出。
[0064]如图4A所示，由于电路板151具有贯孔151a，使当强制排气元件160运作时，空腔IlOa内的待测气体Gl可通过贯孔151a及排气孔IlOc排出气体侦测装置100外。一实施例中，强制排气元件160例如是排气风扇。虽然图未绘示，然而电线170也可连接强制排气元件160与电池180，使电池180可提供电力给强制排气元件160，以运作强制排气元件160。
[0065]如图4B所示，过滤元件155具有至少一通孔155a，使当强制排气元件160运作时，空腔IlOa内的气体Gl可通过壳体110的贯孔151a、排气孔IlOc及过滤元件155的通孔155a排出气体侦测装置100外。通孔155a的内径小于排气孔IlOc的内径。由于过滤元件155的设置，可阻挡外界杂质通过排气孔IlOc进入到空腔IlOa内。
[0066]虽然上述实施例的气体侦测装置100的可替换的元件以吹管120为例说明，然而本发明实施例不以此为限。
[0067]图5绘示依照本发明另一实施例的气体侦测装置的剖视图。气体侦测装置200包括壳体110、进气模块220、侦测器150、过滤元件155、强制排气元件160、电线170、电池180及无线收发模块190。壳体110包括外壳111及内壳112，其中内壳112连接于外壳111且位于外壳111内。内壳112具有凹部110b，进气模块220可替换地安装于内壳112的凹部IlOb0相较于气体侦测装置100，本实施例的气体侦测装置200的可替换的元件为整组进气模块220。
[0068]进气模块220包括壳体221、吹管120、扰流元件130及止逆薄膜140。壳体221具有凹部221a，扰流元件130固定于凹部221a内。具体而言，扰流元件130包括中心柱131及数个扰流叶片132，各扰流叶片132从中心柱131延伸至凹部221a的内侧壁。本实施例中，吹管120可替换地安装于凹部221a，然而也可与进气模块220的壳体221 —体成形；例如，吹管120与进气模块220的壳体221可采用塑胶射出制作工艺一体成形。
[0069]—实施例中，进气模块220的壳体221的外径略大于内壳112的凹部IlOb的内径；如此，在稍加施力后，便可将整组进气模块220自凹部IlOb分离或安装于凹部110b。由于进气模块220具有可替换性，使进气模块220成为一可抛弃式的进气模块；进一步地说，在进气模块220自凹部IlOb分离后，可抛弃进气模块220。只要于下次的气体侦测时再安装一新的进气模块220于凹部110b，即可进行气体侦测。
[0070]图6绘示依照本发明另一实施例的气体侦测装置的外观图。气体侦测装置300包括壳体110、进气模块120、扰流元件130 (未绘示)、止逆薄膜140 (未绘示)、侦测器150 (未绘示)、过滤元件155 (未绘示)、强制排气元件160 (未绘示)、电线170、电池180及无线收发模块190 (未绘示)。如图所示，电池180可设于壳体110外，且以电线170连接于侦测器150(未绘示)，以供电给侦测器150。另一实施例中，电池180也可设于壳体110内。
[0071]此外，上述气体侦测装置100及200的电池180与电线170的配置方式可类似本发明实施例的气体侦测装置300的电池180与电线170的配置方式，容此不再赘述。
[0072]综上所述，本发明实施例的气体侦测装置具有至少以下功效:
[0073](I).一实施例中，气体侦测装置为一小型化的气体侦测装置，具有携带便利性。
[0074](2).一实施例中，气体侦测装置包括一可替换地的吹管。如此，可增加更换吹管的便利性。
[0075](3).一实施例中，气体侦测装置包括扰流元件。扰流元件可让吹气产生涡漩运动，使吹气快速地接触侦测器，减少气体侦测所需时间。
[0076](4).一实施例中，气体侦测装置包括强制排气元件。强制排气元件可将壳体内的吹气快速地排出壳体外，且可将壳体内的吹气大部分或几乎全部排出壳体外，以利下次的气体侦测。
[0077](5).一实施例中，气体侦测装置包括止逆薄膜。止逆薄膜连接于扰流元件，可让待测气体单向地流入空腔。
[0078](6).一实施例中，扰流元件及止逆薄膜可整合于进气模块，使扰流元件及止逆薄膜可随进气模块一起替换。如此，可避免残留于扰流元件及止逆薄膜的气体影响下次的吹气侦测。
[0079]综上所述，虽然结合以上优选实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。
【主权项】
1.一种气体侦测装置，包括: 壳体，包括空腔及排气孔； 扰流元件，用以让一待测气体均匀地进入该空腔； 止逆薄膜，连接于该扰流元件且用以让该待测气体单向地流入该空腔；以及 侦测器，设于该空腔内且位于该排气孔与该止逆薄膜之间，用以侦测该待测气体的特性； 其中，该排气孔用以让该待测气体排出。2.如权利要求1所述的气体侦测装置，其中该侦测器包括: 电路板，具有至少一贯孔，该至少一贯孔用以让该待测气体通过；以及 气体特性侦测元件，设于该电路板且用以侦测该待测气体的特性。3.如权利要求1所述的气体侦测装置，还包括: 强制排气元件，设于该空腔外，用以将该空腔内的该待测气体强制排出该空腔外。4.如权利要求1所述的气体侦测装置，其中该壳体具有一凹部，该气体侦测装置还包括: 吹管，可替换地安装于该凹部。5.如权利要求4所述的气体侦测装置，其中该扰流元件包括中心柱及多个扰流叶片，各该扰流叶片从该中心柱延伸至该壳体的一内侧壁。6.如权利要求5所述的气体侦测装置，其中该壳体包括止挡壁，该止逆薄膜的中心固定于该中心柱，而该止逆薄膜的边缘选择性地受到该止挡壁的止挡。7.如权利要求1所述的气体侦测装置，其中该壳体与该扰流元件为一体成形。8.如权利要求1所述的气体侦测装置，其中该气体侦测装置具有一外径及一长度，该外径介于50毫米至80毫米之间，而该长度介于90毫米至120毫米之间。9.如权利要求1所述的气体侦测装置，其中该止逆薄膜的厚度介于45微米至55微米之间。10.如权利要求1所述的气体侦测装置，其中该止逆薄膜的材料包括聚乙烯(Polyethylene)、聚氯氟乙稀(PolytetrafIuoroethylene)、聚脂纤维(Polyester)或其组入口 ο
【文档编号】G01N33/00GK105842394SQ201510022136
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月16日
【发明人】吴忠儒, 林圣杰, 曾耀霆, 孙彬钟, 黄健隆
【申请人】宏达国际电子股份有限公司