TW201629481A - 呼氣感測設備 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露一種用於檢測氣體樣品中存在的化合物之呼氣感測設備，此設備包含：用以保存氣體樣品之腔室，腔室界定進氣口和出氣口；設置於腔室內以分析氣體樣品之感測器裝置，設置靠近於感測器裝置以影響裝置附近之氣流之氣流干擾元件，及設置在出氣口上以增加腔室中氣體樣品的停留時間之氣流減少元件。
Description
本發明涉及一種用於將氣體樣品輸送到揮發性有機化合物（VOC）感測器之設備。更具體地說，本發明涉及一種用於接收自個體呼出之氣體流，並輸送該呼氣樣本至固態VOC感測器之設備。
各種感測器已被用於檢測氣體樣品中存在的化合物。例如美國專利公開號2009/0054799、美國專利公開號2013/0115706、美國專利號5787885、Figaro TGS822感測器（http://www.figarosensor.com/products/822pdf.pdf）、由便攜式Si：WO3
氣體感測器監測之呼氣中之丙酮（Analytica Chimica Acta 738 (2012) 69– 75）。然而，一些丙酮感測器需要比環境溫度還要高的操作溫度，在某些情況下，感測器於100℃至500℃間之非常高溫下操作（Wang, L, et al, Chem. Mater., 20:4794-4796 (2008); Wang, L, et al, Sensor Letters, 8:1-4 (2010); Righettoni, M, et al, Anal. Chem., 82:3581-3587 (2010)）。此外，感測器可以非常的小。因為它們的大小和感測器和氣體樣品之間的溫度差，造成流經感測器的氣流因對流而引起熱損失。呼出之氣體中也具有高水分含量，能使感測器降溫。
當氣體樣品以體溫直接接觸感測器表面，感測器表面因對流而迅速冷卻下來，這可能導致測量不準確。此外，人類呼出氣體之流速因人而異，從而無法輕易預測對流熱損失。本發明提供一種透過降低對流所導致之熱損失，來提供更一致的結果之設備。呼氣檢測腔係用於檢測呼氣中之揮發性有機化合物。
熱損失會導致感測器的溫度下降至低於感測器的操作溫度，為了操作，需要將感測器再次升溫。這些溫度波動可能導致結果不一致和/或不準確。
因此，需要減少感測器之溫度波動，從而產生更一致和準確的結果的呼氣感測設備。
本發明描述一種呼氣檢測設備，其包括：用於保存氣體樣品之腔室、進氣口、出氣口、固態感測器裝置、和設置在感測器附近以影響氣體樣品的流動之氣流干擾元件，其允許感測器保持必要的操作溫度，而得到一致的結果。
以上和其它實施例將在以下更詳細地描述。
描述於本文中之呼氣檢測設備包括：腔室、進氣口、出氣口、固態感測器裝置、和氣流干擾元件。在一些實施方式中，氣流干擾元件可以設置在感測器附近以影響氣流和減緩熱自感測器損失的速率。在一些實施方式中，出氣口包括氣流減少元件。
第1圖描繪呼氣感測設備101之實施方式示意圖。此設備包括用於保存氣體樣品之腔室10、用於分析氣體樣品的感測器裝置15、和用以影響感測器裝置15附近的氣流之氣流干擾元件17。此設備還可以包括用於將氣體樣品引進入腔室中之進氣口11。在一些實施方式中，進氣口11、氣流干擾元件17、和感測器裝置15可同軸設置，以實質地減少氣體樣品從進氣口11至感測器裝置15途中之未入射量。
在一些實施例中，感測器15和/或氣流干擾元件17的平面可以相對於從進氣口11通過之一般氣流傾斜。在一些實施例中，感測器15和/或氣流干擾元件17的平面可以實質上垂直於從進氣口11通過之一般氣流，例如，感測器和/或氣流干擾元件的平面相對於從進氣口11通過之一般氣流可以約為75°〜90°。在一個實施例中，感測器和/或氣流干擾元件的平面相對於一般氣流約為90°。在一些實施例中，從進氣口通過的氣流一般方向可以與設置於氣流干擾元件和/或感測器15之上面和/或環繞氣流干擾元件和/或感測器15之進氣口11和/或腔室10的軸線基本上同軸。感測器裝置可以是用於檢測於氣體樣品中存在的揮發性有機化合物（VOC）之固態感測器。在一些實施例中，設備101可以包括出氣口13。在一些實施例中，出氣口13可被設置成使得從進氣口11流到感測器裝置15的氣體樣品於流出出氣口13前必需改變流動方向。在一些實施例中，出氣口13可被設置成使得從進氣口11流到感測器裝置15之氣體樣品於流出出氣口13前不改變流動方向。在一些實施例中，如第1圖所示，氣口11、氣流干擾元件17和感測器裝置15可以為同軸，及出氣口13可以設置在腔室的壁中，傾斜（0°和90°之間）或垂直（90度）定向於上述組件的軸線。進氣口11可以與感測器裝置15、氣流干擾元件17、和出氣口13流體連通。出氣口13可以與進氣口11、感測器裝置15、和氣流干擾元件17流體連通。
雖然不希望受到理論的束縛，相信許多因素導致感測器裝置15的有效性，和感測器裝置15產生的結果的一致性。這些因素可包括氣流干擾元件的開口面積、氣流干擾元件填充的腔室橫截面部分、氣流干擾元件17和感測器裝置15之間的距離、氣流減少元件19之開口面積，但不限於此。
呼氣感測設備101可以包括用於檢測於氣體樣品中某些化合物存在的感測器裝置15。在一些實施例中，感測器裝置15可以檢測揮發性有機化合物（VOC）的存在。在一些實施例中，感測器裝置15可以是丙酮感測器。氣流流過感測器可因對流而導致顯著地熱損失。由於對流導致之熱損失可減少感測器的溫度而導致不準確的結果。在一些實施例中，對流熱損失可以降低感測器裝置的溫度多達約1℃、5℃、10℃、20℃、25℃、30℃、50℃、100℃、200℃、300℃、和400℃，或多達約400℃之列舉之熱損失量之任意組合。
在一些實施例中，此設備包括氣流干擾元件。氣流干擾元件可為改變流過感測器裝置表面之氣流速度的元件。在一些實施例中，氣流干擾元件可以將流過感測器裝置表面的氣流變為紊流氣流。如本文所用之術語“紊流（turbulent）”，是指氣流可能呈波狀、氣旋、亂流、漩渦、或其它不平行於感測器裝置表面之平面的氣流模式。不希望受到理論之束縛，據信平行並通過感測器表面之氣流可以更大的速率減少感測器裝置的溫度，並透過將感測器附近的氣流改變為紊流，將需要較少的能量來加熱感測器裝置以保持感測器裝置的運作溫度。在一些實施例中，氣流干擾元件可以減少1％、2％、3％、4％、5％、10％、20％、25％、50％、或最多約100％之列舉百分比的任意組合的對流熱損失。導熱損失的量可以透過通過加熱器電路之電流變化來測量，如第10圖。保持感測器裝置的操作溫度會導致更一致的結果。
在一些實施例中，氣流干擾元件可以改變氣流，使得氣流通過感測器裝置和平行於感測器裝置表面之速度顯著降低。不希望受到理論之束縛，據信透過以這種形式改變氣流，氣流干擾元件可以減少感測器裝置因對流損失 熱的速率。在一些實施例中，氣流通過感測器裝置表面的流速可以約為50 mL/min、 100 mL/min、 110 mL/min、120 mL/min、130 mL/min、 140 mL/min、 150 mL/min、 200 mL/min、 300 mL/min、 400 mL/min、 500 mL/min、 1000 mL/min、 1500 mL/min、 2000 mL/min、 3000 mL/min、4000 mL/min、 5000 mL/min、 10000 mL/min、20000 mL/min、 30000 mL/min、或最高達約50000 mL/min之所列舉流速的任意組合。
在一些實施例中，氣流干擾元件可以包括網篩。在一些實施例中，網篩可以具有介於5％和95％、10％和80％、15％和50％、20％和40％之間的開口區域。在一些實施例中，網篩可以具有介於約30％和40％之間的開口區域。在一些實施例中，氣流干擾元件可以具有任何所列舉範圍內的開口區域。術語“開口區域”指的是氣體樣品可以流過元件的表面區域的部分，例如，網篩的金屬股線之間的空間。在一些實施例中，氣流干擾元件可包含複數個網篩。在一些實施例中，氣流干擾元件可包含實心板。在一些實施例中，氣流減少元件可包含複數個實心板。在一些實施例中，氣流干擾元件可包含擋板。在一些實施例中，氣流干擾元件可包含複數個擋板。在一些實施例中，氣流干擾元件可包含複數個元件以影響在腔室內部的氣流。
在一些實施例中，氣流干擾元件可以由不會熔化或燃燒、不會生成對感測器測量產生不利影響之化合物或氣體、並且不會腐蝕的任何材料形成。在一些實施例中，氣流干擾元件可包含多孔板或多孔盤。在一些實施例中，氣流干擾元件可包含複數個板條或擋板。在一些實施例中，氣流干擾元件可包含網篩。在一些實施例中，網篩可至少包含金屬。在一些實施例中，氣流干擾元件包含鋁、不銹鋼、錫、鎳、銅、鈦、鈷、鋅、銀、金、鎢、鉑、鉛、或所列舉的金屬的任意組合。在一些實施例中，氣流減少元件可包含陶瓷、多孔陶瓷、玻璃棉、和/或聚合物。
在一些實施例中，氣流干擾元件可實質上填充腔室的橫截面面積。在一些實施例中，氣流干擾元件可以填充約5％的腔室橫截面面積、約6％的腔室橫截面面積、約7％的腔室橫截面面積、約8％的腔室橫截面面積、約9％的腔室橫截面面積、約10％的腔室橫截面面積、約15％的腔室橫截面面積、約20％的腔室橫截面面積、約25％的腔室橫截面面積、約35％的腔室橫截面面積、約40％的腔室橫截面面積、約50％的腔室橫截面面積、約55％的腔室橫截面面積、約60％的腔室橫截面面積、約65％的腔室橫截面面積、約70％的腔室橫截面面積、約75％的腔室橫截面面積、約80％的腔室橫截面面積、約90％的腔室橫截面面積、或為列舉百分比的任意組合的高達約100％的腔室橫截面面積。在一些實施例中，氣流干擾元件可以填充100％的腔室橫截面面積。氣流干擾元件是透過元件的外邊界來確定填充腔室橫截面面積的部分，例如在半徑2cm的腔室中之半徑1cm的網篩，被認為係填充腔室25％的橫截面面積，而不考慮網篩的開口區域。
在一些實施例中，氣流干擾元件可以提供複數個氣流衝擊於感測器元件上和/或鄰近感測器元件。在一些實施例中，氣流元件可提供以第一速度衝擊於感測器表面上之第一氣流和以第二速度衝擊於感測器表面上之第二氣流。在一些實施例中，通過由腔室的內表面和氣流干擾元件的環形邊緣之間所定義的環形空間之產生之氣流可導致，例如，更高速度的第一氣流。在一些實施例中，第一氣流速度大於第二氣流速度。在一些實施例中，通過於氣流干擾元件產生之氣流可導致第二氣流速度。在一些實施例中，第二氣流速度小於第一氣流速度。在一些實施例中，定義在感測器元件表面、內部腔室壁內和氣流干擾元件的下表面上之混合區，提供用以混合複數個速度之氣流的區域，從而造成感測器表面的對流熱損失的減少。
氣流干擾元件和感測器之間的距離d會影響對流熱損失的速率。參照第1a圖及第1b圖。在一些實施例中，氣流干擾元件可設置為靠近感測器，使得氣流干擾元件足夠靠近感測器裝置以改變在感測器裝置表面上之氣流速度。在一些實施例中，氣流干擾元件和感測器之間的距離d可以是至少約1 mm、2 mm、3 mm、4 mm、5 mm、10 mm、20 mm、30 mm、40 mm、50 mm、100mm，或高達約100mm之列舉距離的任意組合。雖然不希望受到理論束縛，據信氣流干擾元件過於接近感測器時，可以減少至僅擴散氣流（diffuse airflow）通過感測器，導致不準確的感測器讀取，而氣流干擾元件過於遠離感測器時，可能不足以影響在感測器表面上之氣流速度。在一些實施例中，氣流干擾元件和感測器之間的距離d可以是至多約5 mm、 6 mm、7 mm、8 mm、9 mm、 10 mm、 15 mm、20 mm、 25 mm、 30 mm、 35 mm、 40 mm、 45 mm、50 mm、100 mm、或高達約200 mm之列舉距離的任意組合。
在一些實施例中，設備包括腔室以保存氣體樣品。在一些實施例中，腔室可以由不會熔化或燃燒、不會生成對感測器測量產生不利影響之化化合物或氣體、並且不會腐蝕的任何材料形成。在一些實施例中，腔室定義體積。在一些實施例中，腔室可包含圓柱體。在一些實施例中，腔室可以是橢圓柱、矩形筒，或具有任何形狀的底部之幾何圓柱體。在一些實施例中，腔室可以是圓柱體之外的形狀。腔室可以是適合用於保存氣體樣品的任何形狀。在一些實施例中，氣體樣品可以是呼出的人類呼氣，或其一部分。在一些實施例中，腔室的體積可以等於或小於成年人的肺活量。在一些實施例中，腔室可以是大約0.5 mL、1.0 mL、5 mL、6 mL、7 mL、8 mL、9 mL、10 mL、20 mL、30 mL、40 mL、50 mL、 60 mL、70 mL、80 mL、90 mL、100 mL、 200 mL、500 mL，或 1000 mL。在一些實施例中，腔室可以具有最多約1000 mL的體積之所列舉體積的任意組合。
此外，腔室可包含進氣口。在一些實施例中，進氣口可以包括吹口。在一些實施例中，吹口可以被設置以遞送呼出之氣體至腔室。在一些實施例中，進氣口可以包括閥，以將呼出之氣體保存在腔室並防止任何部分的呼氣從進氣口逸出。
在一些實施例中，腔室可以包括出氣口。在一些實施例中，出氣口可設置在腔室的側壁、在腔室的頂部、在腔室的底部。在一些實施例中，出氣口可以是在約0.1 cm2
和 10 cm2
、1 cm2
和 5 cm2
、1.5 cm2
和 4.5 cm2
、2 cm2
和4 cm2
、2.5 cm2
和 3.5 cm2
之間、或約3 cm2
的孔。在一些實施例中，出氣口可以是在上述任何範圍內的孔。
在一些實施例中，出氣口可包括氣流減少元件，如氣流減少元件19。氣流減少元件可以有助於將氣體樣品保存在腔室中。氣流減少元件可以減少氣體樣品離開腔室的速度，而提供感測器裝置足夠的時間以準確地判定包含在氣體樣品中分析物的量。
在一些實施例中，氣流減少元件可以由不會熔化或燃燒、不會生成對感測器測量產生不利影響之化合物或氣體、並且不會腐蝕的任何材料形成。在一些實施例中，氣流減少元件可以包括網篩。在一些實施例中，網篩可以具有約5％、約6％、約7％、約8％、約9％、約10％、約15％、約20％、約25％、約50％、約60％、約70％、約80％、約90％，或高達約99％之列舉百分比的任意組合的開口區域。在一些實施例中，氣流減少元件可具有介於約15％和50％之間的開口區域。在一些實施例中，氣流減少元件可包括具有約36％的開口區域的網篩。
在一些實施例中，氣流減少元件可以包括金屬網篩。金屬網篩可以包括鋁、不銹鋼、錫、鎳、銅、鈦、鐵、鈷、鋅、銀、金、鎢、鉑、鉛、或所列舉金屬的任意組合。在一些實施例中，氣流減少元件可以包括陶瓷、多孔陶瓷、玻璃棉、聚合物、或任何其它適當的材料。
在呼氣感測設備的實施例中，腔室可以是直徑為2.6 cm之直圓柱體，具有1.0 cm直徑的進氣口位於設備的第一端部，氣流干擾元件是具有0.0045” 的鋼絲直徑、100×100的網眼尺寸、0.0055” 的開口尺寸、產生約36％的開口區域之不銹鋼絲網盤，其中氣流減少元件具有為1.5 cm的直徑，並且被設置垂直於感測器裝置上面1.0cm，具有直徑1.0cm之出氣口設置於腔室壁中，距第二端部約5cm，且氣流減少元件是具有30％開口的不銹鋼金屬絲網篩。氣流減少元件完全覆蓋出氣口的區域。 實例 實例1
建構（參照第3圖）檢測腔室1（TC1），其包括如在美國臨時專利申請號為62/003753中和以下描述之1％Pt-ε-WO3
丙酮感測器，。 使硼摻雜ε相WO3
(epsilon phase WO3
)
偏鎢酸銨水合物（Ammonium Meta Tungstate hydrate , 5g）、硼酸（Boric Acid, 100mg）、碳醯肼[燃料]（Carbohydrazide [fuel], 2g）和硝酸銨[氧化劑]（ammonium nitrate [oxidizier], 10g）溶解在50 mL的去離子（DI）水。然後將水溶液放置在已預熱至約420℃之烙室爐（muffle furnace）中，接著再加熱約20分鐘，或直至材料大致完成燃燒。樣品材料燃燒完成後，將約420℃之產物在空氣中退火約20分鐘。粉體顏色呈現橙黃色和硼摻雜WO3
透過與將粉末X-ray繞射圖案與標準ε-WO3
X光繞射（ICFF PDF卡號01-087-2404）比較來證實。 硼摻雜ε相WO3
之鉑裝載
以上述之方式製成之 1 gm的實例1和17.12 mg之[Pt(NH3
)4
](NO3
)2
置於10mL之蒸餾水中並在約90℃之40mL封閉瓶反應器（closed vial reactor）中攪拌約2小時。然後封閉瓶在室溫自來水中驟冷（quenched），並透過膜過濾器（0.05µm孔徑大小）過濾，用DI水洗滌至少3次，最後在約110℃乾燥整夜（約15小時），產出約45 mg之1 wt% 裝載Pt之ε-WO3
（Pt loaded Epsilon phase WO3
）。 感測器製作及感測器材料的滴塗層：
如上述製備約9mg之裝載鉑之ε相氧化鎢（1％Pt-ε-WO3
）與異丙醇（IPA, 0.4mL）混合，並超音波處理60分鐘。將約10×10µL之等量分散液滴到表面溫度具有約120℃之四針感測器元件（0.25×0.25吋電極、氧化鋁基板、10密耳（mils）厚、電極材料金、電極間距4密耳、指寬4密耳、指長0.1密耳、且具有5對電極對、P / N611; Synkera Technologies, Colorado, USA），並且於每個滴塗之間乾燥。然後在300瓦輸出功率的全光譜的氙燈下以約120℃烘烤滴塗感測器約60分鐘。 具有感測器之檢測腔室
將TC1建構於不銹鋼Swagelok夾套（Swagelok jacket）中，垂直定向，腔室的頂部和底部為圓形端部，且氣流方向垂直於檢測腔室的橫截面。參照第3圖。TC1包括如上所述之丙酮感測器，其安裝在來自Synkera Technologies之4-pin TO-39 header。氣體樣品貯存腔室具有約4.5mL的體積，並且直徑約1.2cm而高約4cm。樣本氣流被引入檢測腔室的頂部並向下流動到在腔室底部端的感測器，其中氣體自腔室底部端流出腔室。
為了檢測感測器於不同流速的敏感度，使用質流控制器（Cole-Parmer Gas Mass Flow Controller, 5.00-500 ml/min, WO-32907-63, Vernon Hills, IL）來以不同丙酮濃度及不同流速將氣體樣品引入設備。質流控制器設置為10秒脈衝模式以模仿人類呼氣樣本。感測器的敏感度使用1ppm的丙酮濃度和2ppm的丙酮濃度來進行檢測，並比較在空氣中感測器的電阻與在檢測樣品中感測器的電阻。用以檢測敏感度的氣流速率以約0.2L/min開始增加至2L/min。感測器的敏感度隨著氣流速率增加，呈線性下降。結果示於第5圖。亦可參照表1。 實例2
如實例1般建構檢測腔室2（TC2），但是增加氣流減少元件（參照第4圖）。氣流干擾元件被附接到腔室的內部，以顯示氣流干擾的效果。氣流干擾元件是超級耐腐蝕型316不銹鋼絲網盤 (McMaster-Carr 2930T63, www.mcmaster.com)，具有0.0045” 的鋼絲直徑、100×100的網眼尺寸、0.0055” 的開口尺寸、產生約30％的開口區域之不銹鋼絲網盤。TC1和TC2之間的比較結果（二者均以1ppm測試）示於第6圖。同時參照表1。如結果所示，具有氣流干擾元件之設備與沒有氣流干擾元件之設備相比對流率具有較少之依賴性，如由第6圖中之曲線之斜率所示。 實例3
第7圖顯示檢測腔室3（TC3）。TC3是由具有內徑2.6cm之7.62cm長的聚碳酸酯管建構。檢測腔室有1cm內徑之出氣口，與該設備腔室形成垂直T連接點，出氣口的中心與該感測器裝置一致。出氣口和感測器裝置(如實例1之感測器)的中心位於距離該設備的端部3.81cm處。該設備腔室在距離頂部約4.3cm的底部密封，其略低於出氣口孔。設備具有設置於設備頂端部中心之周長為1cm的進氣口。該設備也有填充出氣口管之用作為氣流減少元件之金屬網篩。氣流減少元件是超級耐腐蝕型316不銹鋼絲網盤，具有0.01” 的鋼絲直徑、40×40網眼尺寸、0.015”開口尺寸、產生約36％的開口區域（McMaster-Carr 2930T43，www.mcmaster.com）。
如實例1，以不同氣流速率測試該感測器的敏感度。流速以0.2L/min開始增加至2L/min。氣體樣品為1ppm丙酮和飽和水分氣體。參見第9圖和表3。 實例4
第11圖顯示檢測腔室4（TC4）。如實例2般建構TC4，具有操作為氣流干擾元件之線網篩。氣流干擾元件是由四線繫繩懸掛在設備中以將網篩維持於定位。氣流干擾元件為直徑1.5cm，位於設備腔室內，距感測器裝置表面上方1cm，和檢測腔室管同軸心。檢測腔室具有2.6cm的內徑。線網篩是超級耐腐蝕型316不銹鋼絲網盤（McMaster-Carr 2930T63, www.mcmaster.com）具有 0.0045” 的鋼絲直徑、100×100的網眼尺寸、0.0055” 的開口尺寸、產生約30％的開口區域。與如本文實例3設置之設備的敏感度相比，無網篩氣流減少元件之設備的敏感度（如實例2），顯示在第9圖。同時參照表3。
除非另外指出，否則表示成分含量、如在說明書和申請專利範圍中使用之分子量、反應條件等特性，在所有例子中被理解為以“約”修飾所有數字。因此，除非有相反的指示，闡述於本說明書和所附申請專利範圍的數值參數可為根據欲得之所需性質變化之近似值。至少，並非用以限制申請專利範圍的均等原則之應用，每個數值參數應當至少根據所呈現數字及透過四捨五入技術來被解釋。
使用於描述本發明的上下文中（特別是申請專利範圍的上下文中）的術語“一（a）”、“一（an）”、“該（the）”被解釋為涵蓋單數和複數，除非另有說明由或有明顯矛盾。本文中所描述的所有方法可以任何合適的順序進行，除非本文另外指出或與上下文有明顯矛盾。提供於本文中之任何和所有實施例，或示例性用語（例如，“如”）之使用僅旨在更好地闡明本發明，而不對任何申請專利的範圍造成限制。說明書中的任何語言不應被解釋為任何未主張之元件為實踐本發明所必需。
本文所公開之替代元件或實施例的組合不應被解釋為限制。每組之元件可單獨或與本文中發現之其它元件或該組元件中之其他元件任意組合地表示或主張。可以預料一組中的一或多個元件可以因便利和/或專利性而被包括於組中，或自組刪除。當任何此類之包括或刪除發生時，本說明書被認為包含如所修改之組，因此滿足於申請專利範圍中使用的所有馬克斯組合。
在本文中描述某些實施例，其包括發明人已知用於實施本發明的最佳模式。當然，此些所描述實施例之變化，對於本技術領域之通常知識者而言，在閱讀了前文的描述後而變得顯而易知。發明者期望本技術領域之通常知識者適當地採用這些變化，並且發明人希望本發明也可以不同於本文具體所述地實施。因此，如適用之法律所允許的，申請專利範圍包括申請專利範圍中所述的標的之所有修改和均等物等同物。此外，可預期於其所有可能的變化形式之上述元件的任意組合，除非本文中另外指出或與上下文明顯矛盾。
最後，應理解的是本文公開之實施例是申請專利範圍原則的說明。可以使用其它修改於申請專利範圍之內。因此，以舉例的方式，而非為限制，可依據本文的教示來利用替代實施例。因此，申請專利範圍並不限於準確地表示和描述之實施例。 表1表2表3
10‧‧‧腔室
11‧‧‧進氣口
13‧‧‧出氣口
15‧‧‧感測器裝置
17‧‧‧氣流干擾元件
19‧‧‧氣流減少元件
101‧‧‧呼氣感測設備
11‧‧‧進氣口
13‧‧‧出氣口
15‧‧‧感測器裝置
17‧‧‧氣流干擾元件
19‧‧‧氣流減少元件
101‧‧‧呼氣感測設備
第1a圖為呼氣感測設備的示意圖。
第1b圖為呼氣感測設備的示意圖。
第2a圖為通過呼氣感測設備之氣流圖。
第2b圖為通過呼氣感測設備之氣流圖。
第2c圖為通過呼氣感測設備之氣流圖。
第3圖為如實例1中所使用和描述的檢測設備的示意圖。
第4圖為如實例2中所使用和描述的檢測設備的示意圖。
第5圖為描繪根據實例1中所述於感測器實施例對1ppm丙酮樣品之敏感度的圖表。
第6圖為描繪感測器實施例TC1及TC2對1ppm丙酮樣品之相對敏感度的圖表。
第7圖為如實例3所述之檢測腔室TC3之圖式。
第8圖為如實例4所述之檢測腔室TC4之圖式。
第9圖為描繪感測器實施例TC3及TC4對1ppm丙酮樣品之相對敏感度的圖表。
第10圖為描繪流速和通過加熱元件之電流之間的關係圖。
10‧‧‧腔室
11‧‧‧進氣口
13‧‧‧出氣口
17‧‧‧氣流干擾元件
19‧‧‧氣流減少元件
101‧‧‧呼氣感測設備
Claims (8)
- 一種呼氣檢測設備，其包含： 一腔室，用以保存一氣體樣品，該腔室界定一進氣口和一出氣口； 一感測器裝置，設置於該腔室內，該感測器裝置與該進氣口和該出氣口流體連通；以及 一氣流干擾元件，設置於該腔室內並設置於靠近於該感測器裝置，該氣流干擾元件填充該腔室95％以下的橫截面面積，並且與該進氣口、該出氣口，以及該感測器裝置流體連通。
- 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該氣流干擾元件包含一網篩。
- 如申請專利範圍第2項所述之設備，其中該網篩之開口區域介於5%和 95%之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該感測器裝置包含一揮發性有機化合物感測器。
- 如申請專利範圍第4項所述之設備，其中該感測器裝置包含一丙酮感測器。
- 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該出氣口進一步包含一氣流減少元件。
- 如申請專利範圍第6項所述之設備，其中該氣流減少元件包含一網篩。
- 如申請專利範圍第7項所述之設備，其中該氣流減少元件之該網篩之開口區域介於15%和 50%之間。
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