TWI738237B - 血壓量測模組 - Google Patents

Abstract

一種血壓量測模組，包含一基座、一閥門片、一頂蓋、一微型泵、一驅動電路板及一壓力感測器，閥門片設置於基座與頂蓋之間，微型泵位於基座內，壓力感測器設置於驅動電路板，頂蓋之一進氣通道與壓力感測器連接一氣囊，微型泵作動使氣囊充氣壓迫使用者皮膚，壓力感測器測量氣囊內的壓力變化，以檢測使用者的血壓。

Description

血壓量測模組

本案關於一種血壓量測模組，尤指一種極薄型，用以與穿戴式電子裝置或行動裝置結合的血壓量測模組。

近年來對於個人身體保健的意識逐漸抬頭，因此衍生出希望能夠常態性的對自身的身體狀況進行檢測，但目前對於檢測身體狀況的儀器大多為固定式，幾乎都要去固定的醫療服務站或是醫院，即便有家庭用的檢測儀器，但體積偏大，攜帶不易，於目前講求快速的社會，已經難以符合使用者的需求。

其中，最能反應身體狀況的非血壓莫屬，每個人的身體中的血管就如同道路般遍佈全身，血壓就如同路況般，能夠了解血液的輸送狀態，因此，身體若發生任何狀況，血壓最清楚。

有鑑於此，如何提供一種能夠隨時且精確測量血壓的裝置，並且能夠與穿戴式裝置或是可攜式電子裝置結合，讓使用者能夠隨時隨地、迅速地確認血壓狀況，實乃目前需要解決之問題。

本案之主要目的係提供一種血壓量測模組，用以與可攜式電子裝置或是穿戴式電子裝置結合，方便使用者攜帶，能夠不受時間、地點等限制即可完成血壓量測。

本案之一廣義實施態樣為一種血壓量測模組，包括：一基座，具有一閥門承載區、一容置槽區、一進氣孔及一穿置孔，其中該閥門承載區及該容置槽區分別設在不同表面，以及該進氣孔及該穿置孔連通該容置槽區，而該閥門承載區上設有一第一凹置腔及一第二凹置腔，該第一凹置腔內貫穿設置複數個第一通孔連通該容置槽區，以及該第一凹置腔中心突伸設置一第一凸出結構，而該該第二凹置腔內貫穿有至少一第二通孔連通該容置槽區，而該容置槽區內凹設一集氣腔室及一感測器腔室，該感測器腔室鄰設連通於該集氣腔室一側，並與該進氣孔及該穿置孔連通； 一閥門片，設置承載於該閥門承載區之上，並設有一閥孔，該閥孔對應到該第一凸出結構之位置；一頂蓋，封蓋於該閥門承載區上，以對該閥門片及該穿置孔封蓋密封，該頂該設有一進氣通道、一排氣孔及一組配表面，該進氣通道及該排氣孔彼此隔開設置，組配表面為對應封蓋於該閥門片上，且該組配表面上凹置一進氣腔室，與該進氣通道相連通，以及凹置一排氣腔室，對應到該排氣孔位置，並於該排氣腔室中心位置設置一第二凸出結構，且該排氣孔貫通在該第二凸出結構之中心位置，與該排氣腔室相連通，促使該閥門片與該第二凸出結構常態抵頂形成一預力作用，且封閉該排氣孔，又該進氣腔室與該排氣腔室之間凹設有一連通槽，以及該進氣通道進氣通道設置在該組配表面相對側，並連通至該組配表面，且該進氣通道具有一連接端及一延伸端，該連接端對外連接一氣囊，該延伸端則由該連接端之另一端延伸對應到該穿置孔位置，並具有一封蓋槽孔；一微型泵，設置於該容置槽區內，而封蓋該集氣腔室；一驅動電路板，封蓋該容置槽區上，並提供該微型泵之驅動訊號，以控制該微型泵之驅動運作；以及一壓力感測器，設置於該驅動電路板上電性連接，該壓力感測器對應到該基座之該容置槽區之該感測器腔室中，並對應穿置於該穿置孔而套置於該頂蓋之該封蓋槽孔中，供與該進氣通道連通，並與該氣囊相連通； 其中，該微型泵受該驅動電路板控制驅動運作而形成一氣體傳輸，讓該基座外部氣體由該進氣孔導入至該容置槽區內，並經過該微型泵持續傳輸導入該集氣腔室集中，且氣體得以推動該閥門片之該閥孔與該第一凸出結構脫離抵觸，此時氣體能經過該閥孔而持續傳輸導入該頂蓋之該進氣通道中，聚集至該氣囊中，使該氣囊充氣膨脹且壓迫使用者的皮膚，透過該壓力感測器偵測運算量測出使用者的血壓。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上當作說明之用，而非用以限制本案。

請參閱第1A圖至第3B圖所示，本案提供一種血壓量測模組，包含一基座1、一閥門片2、一頂蓋3、一微型泵4、一驅動電路板5及一壓力感測器6。其中，基座1為一框槽體，包含有一閥門承載區11、一容置槽區12、一進氣孔13、一穿置孔14，閥門承載區11設置在基座1之第一表面1a上，容置槽區12設置在基座1之第二表面1b上，第一表面1a與第二表面1b分別為相對的二表面，進氣孔13及穿置孔14分別自第一表面1a貫穿至第二表面1b且連通於容置槽區12，又閥門承載區11上具有一第一凹置腔11a、複數個第一通孔11b、一第一凸出結構11c及複數個凸柱11d，第一凹置腔11a自閥門承載區11凹陷形成，且第一凸出結構11c於第一凹置腔11a之中心突伸設置，而複數個第一通孔11b圍繞第一凸出結構11c且貫穿至容置槽區12，凸柱11d則是分別鄰設於閥門承載區11的角落，本實施例為設置4個凸柱11d，分別鄰設於閥門承載區11的4個角落，此外，閥門承載區11上更包含一第二凹置腔11e，第二凹置腔11e與第一凹置腔11a間隔設置，且第二凹置腔11e貫穿至少一第二通孔11f；而容置槽區12包含有一集氣腔室12a及一感測器腔室12b，集氣腔室12a與複數個第一通孔11b、一第二通孔11f相連通，第二通孔11f可增加集氣腔室12a與閥門承載區11的通道，以加速集氣腔室12a內的氣體至閥門承載區11的速度，而感測器腔室12b鄰設連通於集氣腔室12a一側，並與進氣孔13及穿置孔14連通。

請參閱第5圖所示，閥門片2承載設置於閥門承載區11上，閥門片2具有一閥孔21及複數個定位孔22，閥孔21與閥門承載區11的第一凸出結構11c垂直對應，複數個定位孔22則分別與凸柱11d對應套設而定位閥門片2承載於閥門承載區11上。

上述之頂蓋3封蓋於閥門承載區11上，以對閥門片2及穿置孔14封蓋密封。又如第10圖及第11圖所示，頂蓋3具有一進氣通道31、一排氣孔32、及一組配表面33。其中，進氣通道31與排氣孔32間隔設置，組配表面33為對應封蓋於閥門片2上，且組配表面33上凹置一進氣腔室34，與進氣通道31相連通，以及組配表面33上凹置一排氣腔室35，對應到排氣孔32位置，並於排氣腔室35中心位置設置一第二凸出結構35a，且排氣孔32貫通在第二凸出結構35a之中心位置，與排氣腔室35相連通，又進氣腔室34與排氣腔室35之間凹設有一連通槽36，使進氣腔室34與排氣腔室35彼此可相連通。此外，如第3B圖、第10圖及第11圖所示，組配表面33上分別對應到閥門承載區11的複數個凸柱11d位置也設置組配表面定位孔37相互組配。

再請參閱第1A圖至第3B圖所示，上述頂蓋3之進氣通道31設置在組配表面33相對側，而可自相對側貫通通孔連通至組配表面33，進氣通道31具有一連接端31a及一延伸端31b，連接端31a可對外連接一氣囊(未圖式)，連接端31a可以採如第1A圖所示之直向垂直對外連接一氣囊，或者連接端31a可以採如第2A圖所示之橫向水平對外連接一氣囊，而連接端31a另一端直接連通進氣腔室34，而如第10圖及第11圖所示，延伸端31b則由連接端31a之另一端延伸對應到穿置孔14位置，並具有一封蓋槽孔31c。

再請參閱第12圖所示，閥門片2承載於閥門承載區11上，並夾置於基座1與頂蓋3之間而定位不偏移，此時，排氣孔32位於第二凸出結構35a的中心位置，第二凸出結構35a將頂抵閥門片2並封閉排氣孔32，於常態下形成一預力作用。

再請參閱第1A圖至第3B圖所示以及第10圖、第11圖所示，上述之微型泵4設置於容置槽區12內而封蓋集氣腔室12a；上述之驅動電路板5封蓋於容置槽區12上，並提供微型泵4之驅動訊號，亦即微型泵4之兩導電接腳4A、4B搭接在驅動電路板5之端子焊部5a、5b上形成電性連接而提供驅動訊號，進而控制微型泵4之驅動運作；又，上述之壓力感測器6設置於驅動電路板5上電性連接，並在頂部具有一偵測端6a，當驅動電路板5封蓋於容置槽區12上時，壓力感測器6對應到容置槽區12之感測器腔室12b，並使偵測端6a對應穿置於基座1之穿置孔14中，促使偵測端6a套置於頂蓋3之封蓋槽孔31c中而與進氣通道31連通，且偵測端6a上可套置一密封件6b，供以偵測端6a穿置於基座1之穿置孔14 中並置入進氣通道31中，得以防止進氣通道31之氣體洩露，如此進氣通道31之連接端31a對外連接一氣囊，壓力感測器6之偵測端6a即可偵測氣囊內之氣體壓力狀態。如此，由一基座1、一閥門片2、一頂蓋3、一微型泵4、一驅動電路板5及一壓力感測器6所構成血壓量測模組可連接一氣囊，其中微型泵4受該驅動電路板5控制驅動運作，形成一氣體傳輸，讓基座1外部氣體由進氣孔13導入至容置槽區12內，並經過微型泵4持續傳輸導入至集氣腔室12a中，且氣體得以推動閥門片2之閥孔21與第一凸出結構11c脫離抵觸，此時氣體並能經過閥孔21而持續導入頂蓋3之進氣通道31中，聚集至氣囊中，使氣囊充氣膨脹且壓迫使用者的皮膚，透過壓力感測器6偵測氣囊內之氣體壓力狀態，進而運算偵測量測出使用者的血壓。

由上述說明可知，本案血壓量測模組連接一氣囊即可使氣囊充氣膨脹且壓迫使用者的皮膚，透過壓力感測器6偵測氣囊內之氣體壓力狀態，進而運算偵測量測出使用者的血壓。進一步說明血壓量測模組之微型泵相關構件細部特徵結構及作動方式如下。

請參閱第6A圖及第6B圖，微型泵4包含有包括一進氣板41、一共振片42、一壓電致動器43、一第一絕緣片44、一導電片45及第二絕緣片46等結構，其中壓電致動器43對應於共振片42而設置，並使進氣板41、共振片42、壓電致動器43、第一絕緣片44、導電片45及第二絕緣片46等依序堆疊設置，且導電片45具有一導電接腳4A向外凸伸外露，壓電致動器43具有一導電接腳4B向外凸伸外露，導電接腳4A、4B分別搭接在驅動電路板5之端子焊部5a、5b上形成電性連接而提供驅動訊號(如第4圖所示)，進而控制微型泵4之驅動運作。

上述之進氣板41具有至少一通氣孔411、至少一匯流排槽412及一匯流腔室413，於本實施例中，通氣孔411之數量以4個為較佳，但不以此為限。通氣孔411係貫穿進氣板41，用以供氣體順應大氣壓力之作用而自通氣孔411流入微型泵4內。進氣板41上具有至少一匯流排槽412，其數量與位置與進氣板41另一表面之通氣孔411對應設置，本實施例之通氣孔411其數量為4個，與其對應之匯流排槽412其數量亦為4個；匯流腔室413位於進氣板41的中心處，前述之4個匯流排槽412的一端連通於對應之通氣孔411，其另一端則連通於進氣板41的中心處之匯流腔室413，藉此可將自通氣孔411進入匯流排槽412之氣體引導並匯流集中至匯流腔室413。於本實施例中，進氣板41具有一體成型的通氣孔411、匯流排槽412及匯流腔室413。

於一些實施例中，進氣板41之材質可為不鏽鋼材質所構成，但不以此為限。於另一些實施例中，匯流腔室413之深度與匯流排槽412之深度相同，但不以此為限。

上述之共振片42係由一可撓性材質所構成，但不以此為限，且於共振片42上具有一中空孔421，係對應於進氣板41之匯流腔室413而設置，供氣體通過。於另一些實施例中，共振片42係可由一銅材質所構成，但不以此為限。

上述之壓電致動器43係由一懸浮板431、一外框432、至少一支架433以及一壓電元件434所共同組裝而成，並具有一導電接腳4B；懸浮板431為一正方形型態，並可彎曲振動，外框432環繞懸浮板431設置，至少一支架433連接於懸浮板431與外框432之間，提供彈性支撐的效果，壓電元件434亦為正方形型態，貼附於懸浮板431的一表面，用以施加電壓產生形變以驅動懸浮板431彎曲振動，且壓電元件434的邊長小於或等於懸浮板431的邊長；其中，懸浮板431、外框432及支架433之間具有複數個空隙435，空隙435供氣體通過；此外，壓電致動器43更包含一凸部436，凸部436設置於懸浮板431的另一表面，並與壓電元件434相對設置於懸浮板431的兩表面。

如第7A圖所示，進氣板41、共振片42、壓電致動器43、第一絕緣片44、導電片45、第二絕緣片46依序推疊設置，壓電致動器43的懸浮板431其厚度小於外框432的厚度，當共振片42堆疊於壓電致動器43時，壓電致動器43的懸浮板431、外框432與共振片42之間可形成一腔室空間47。

請再參閱第7B圖，第7B圖為微型泵4的另一實施例，其元件與前一實施例(第7A圖)相同，故不加以贅述，其差異在於，於未作動時，其壓電致動器43的懸浮板431以沖壓方式以遠離共振片42的方向延伸，並未與外框432位於同一水平，其延伸距離可由支架433所調整，且支架433與懸浮板431之間呈現非平行，使得壓電致動器43呈凸出狀。

為了瞭解上述微型泵4提供氣體傳輸之輸出作動方式，請繼續參閱第7C圖至第7E圖所示，請先參閱第7C圖，壓電致動器43的壓電元件434被施加驅動電壓後產生形變帶動懸浮板431向上位移，此時腔室空間47的容積提升，於腔室空間47內形成了負壓，便汲取匯流腔室413內的氣體進入腔室空間47內，同時共振片42受到共振原理的影響被同步向上帶動，連帶增加了匯流腔室413的容積，且因匯流腔室413內的氣體進入腔室空間47的關係，造成匯流腔室413內同樣為負壓狀態，進而通過通氣孔411及匯流排槽412來吸取氣體進入匯流腔室413內。請再參閱第7D圖，壓電元件434帶動懸浮板431向下位移，壓縮腔室空間47，同樣的，共振片42被懸浮板431因共振而向下位移，同步推擠腔室空間47內的氣體往下通過空隙435向上輸送，將氣體由微型泵4排出。最後請參閱第7E圖，當懸浮板431回復原位時，共振片42仍因慣性而向下位移，此時的共振片42將使壓縮腔室空間47內的氣體向空隙435移動，並且提升匯流腔室413內的容積，讓氣體能夠持續地通過通氣孔411、匯流排槽412來匯聚於匯流腔室413內，透過不斷地重複上述第7C圖至第7E圖所示之微型泵提供氣體傳輸作動步驟，使微型泵能夠使氣體連續自通氣孔411進入進氣板41及共振片42所構成流道產生壓力梯度，再由空隙435向上輸送，使氣體高速流動，達到微型泵4傳輸氣體的效果。

本案的微型泵4的另一實施例可為一微機電泵浦4a，請參閱第8A圖及第8B圖，微機電泵浦4a包含有一第一基板41a、一第一氧化層42a、一第二基板43a以及一壓電組件44a。本實施例的微機電泵浦4a是透過半導體製程中的磊晶、沉積、微影及蝕刻等製程一體成型製出，理應無法拆解，為了詳述其內部結構，特以第8B圖所示之分解圖詳述之。

上述之第一基板41a為一矽晶片(Si wafer)，其厚度介於150至400微米(μm)之間，第一基板41a具有複數個流入孔411a、一基板第一表面412a最後如一基板第二表面413a，於本實施例中，該些流入孔411a的數量為4個，但不以此為限，且每個流入孔411a皆由基板第二表面413a貫穿至基板第一表面412a，而流入孔411a為了提升流入效果，將流入孔411a自基板第二表面413a至基板第一表面412a呈現漸縮的錐形。

上述之第一氧化層42a為一二氧化矽(SiO2)薄膜，其厚度介於10至20微米(μm)之間，第一氧化層42a疊設於第一基板41a的基板第一表面412a上，第一氧化層42a具有複數個匯流通道421a以及一匯流腔室422a，匯流通道421a與第一基板41a的流入孔411a其數量及位置相互對應。於本實施例中，匯流通道421a的數量同樣為4個，4個匯流通道421a的一端分別連通至第一基板41a的4個流入孔411a，而4個匯流通道421a的另一端則連通於匯流腔室422a，讓氣體分別由流入孔411a進入之後，通過其對應相連之匯流通道421a後匯聚至匯流腔室422a內。

上述之第二氧化層432a為一氧化矽層其厚度介於0.5至2微米(μm)之間，形成於矽晶片層431a上，呈中空環狀，並與矽晶片層431a定義一振動腔室4321a。矽材層433a呈圓形，位於第二氧化層432a且結合至第一氧化層42a，矽材層433a為二氧化矽(SiO2)薄膜，厚度介於2至5微米(μm)之間，具有一穿孔4331a、一振動部4332a、一固定部4333a、一第三表面4334a及一第四表面4335a。穿孔4331a形成於矽材層433a的中心，振動部4332a位於穿孔4331a的周邊區域，且垂直對應於振動腔室4321a，固定部4333a則為矽材層433a的周緣區域，由固定部4333a固定於第二氧化層432a，第三表面4334a與第二氧化層432a接合，第四表面4335a與第一氧化層42a接合；壓電組件44a疊設於矽晶片層431a的致動部4311a。

上述之壓電組件44a包含有下電極層441a、壓電層442a、絕緣層443a及上電極層444a，下電極層441a疊置於矽晶片層431a的致動部4311a，而壓電層442a疊置於下電極層441a，兩者透過其接觸的區域做電性連接，此外，壓電層442a的寬度小於下電極層441a的寬度，使得壓電層442a無法完全遮蔽住下電極層441a，在於壓電層442a的部分區域以及下電極層441a未被壓電層442a所遮蔽的區域上疊置絕緣層443a，最後在於絕緣層443a以及未被絕緣層443a遮蔽的壓電層442a的區域上疊置上電極層444a，讓上電極層444a得以與壓電層442a接觸來電性連接，同時利用絕緣層443a阻隔於上電極層444a及下電極層441a之間，避免兩者直接接觸造成短路。

請參考第9A至第9C圖，第9A至9C圖為微機電泵浦4a其作動示意圖。請先參考第9A圖，當壓電組件44a的下電極層441a及上電極層444a接收驅動電路板5所傳遞之驅動電壓及驅動訊號(未圖示)後，將其傳導至壓電層442a，壓電層442a接受驅動電壓及驅動訊號後，因逆壓電效應的影響開始產生形變，會帶動矽晶片層431a的致動部4311a開始位移，當壓電組件44a帶動致動部4311a向上位移拉開與第二氧化層432a之間的距離，此時，第二氧化層432a的振動腔室4321a的容積將提升，讓振動腔室4321a內形成負壓，用於將第一氧化層42a的匯流腔室422a內的氣體通過穿孔4331a吸入其中。請繼續參閱第9B圖，當致動部4311a受到壓電組件44a的牽引向上位移時，矽材層433a的振動部4332a會因共振原理的影響向上位移，當振動部4332a向上位移時，會壓縮振動腔室4321a的空間並且推動振動腔室4321a內的氣體往矽晶片層431a的流體通道4314a移動，讓氣體能夠通過流體通道4314a向上排出，在振動部4332a向上位移來壓縮振動腔室4321a的同時，匯流腔室422a的容積因振動部4332a位移而提升，其內部形成負壓，將吸取微機電泵浦4a外的氣體由流入孔411a進入其中。最後如第9C圖所示，壓電組件44a帶動矽晶片層431a的致動部4311a向下位移時，將振動腔室4321a的氣體往流體通道4314a推動，並將氣體排出，而矽材層433a的振動部4332a亦受致動部4311a的帶動向下位移，同步壓縮匯流腔室422a的氣體通過穿孔4331a向振動腔室4321a移動，後續再將壓電組件44a帶動致動部4311a向上位移時，其振動腔室4321a的容積會大幅提升，進而有較高的汲取力將氣體吸入振動腔室4321a，再重複以上的動作，以至於透過壓電組件44a持續帶動致動部4311a上下位移且來連動振動部4332a上下位移，透過改變微機電泵浦4a的內部壓力，使其不斷地汲取及排出氣體，藉此以完成微機電泵浦4a的動作。

再請參閱第12圖所示，微型泵4開始作動，氣體得由第1A圖所示之進氣孔13進入後而導入容置槽區12中，並由微型泵4的通氣孔411開始進入，並將氣體持續導送至集氣腔室12a，氣體同時由第一通孔11b進入第一凹置腔11a，以及由第二通孔11f進入第二凹置腔11e，而進入第一凹置腔11a與第二凹置腔11e的氣體會將閥門片2向上推動，並使其向頂蓋3靠近，此時閥門片2受到氣體由第二通孔11f進入第二凹置腔11e所產生推力而頂抵於排氣腔室35的第二凸出結構35a上，如此封閉排氣孔32，同時因閥門片2脫離第一凹置腔11a的第一凸出結構11c，通過第二凹置腔11e、第一凹置腔11a的氣體得以通過閥孔21進入進氣腔室34中，進而導入進氣通道31中而匯聚至氣囊內，開始對氣囊充氣使其膨脹，完成血壓量測模組之集氣作業。如此，血壓量測模組應用到一穿戴式裝置(例如穿戴手錶)上，血壓量測模組之集氣作業，促使氣囊能夠緊貼於使用者之穿戴皮膚上進行測量，透過壓力感測器6偵測氣囊內壓力變化，進行偵測運算完成血壓測量的動作。

如第13圖所示，血壓測量完畢後，微型泵4停止運作，因氣囊內的氣壓高於進氣腔室34的氣壓，氣體開始自氣囊內部通過進氣通道31而導送至進氣腔室34，此時，導入氣體推動閥門片2向下移動，進而使閥孔21被第一凸出結構11c封閉，進氣腔室34內氣體得以通過連通槽36而流動至排氣腔室35中，此時排氣腔室35導入氣體將閥門片2向下推動，如此閥門片2脫離第二凸出結構35a之抵觸，並被推移靠近掉入第二凹置腔11e內，促使排氣腔室35與排氣孔32連通，導入排氣腔室35之氣體即可由排氣孔32排出，釋放氣囊內氣體，完成血壓量測模組之快速洩壓作業。

由上述說明可知，本案之血壓量測模組為組裝到一穿戴式裝置(例如穿戴手錶)上實施應用，在設計上會考量整體結構之尺寸，因此本案之血壓量測模組由一基座1、一閥門片2、一頂蓋3、一微型泵4、一驅動電路板5及一壓力感測器6所構成，特別採用薄型化之壓電式微型泵4搭配壓力感測器6組構在可應用在小型化之基座1上搭配閥門片2及頂蓋3之微型化整體結構設計，組裝一氣囊實施應用到一穿戴式裝置(例如穿戴手錶)上，進行血壓量測可完成快速集氣及卸壓作業，參閱第1A圖至第3B圖所示，所以本案之血壓量測模組整體結構之尺寸如下：血壓量測模組之長度L介於20mm至30mm之間，寬度W介於10mm至16mm之間，高度H介於5mm至10mm之間，依本案第1A圖至第1C圖所示進氣通道31之連接端31a採用直向垂直型態，其血壓量測模組最佳尺寸為長度L為25mm，寬度W為14mm，高度H為9mm，而依本案第2A圖至第2C圖所示進氣通道31之連接端31a採用橫向水平型態，其血壓量測模組最佳尺寸為長度L為27mm，寬度W為14mm，高度H為6.5mm，以最佳化實施應於穿戴式裝置(例如穿戴手錶)上。

如第14圖所示，血壓量測模組可更包含一微處理器7及一通訊器8，設置於該驅動電路板5上，該微處理器7用以接收該壓力感測器6所量測信號予以運算轉換成一資訊數據，並將該資料數據經過該通訊器8通訊傳輸至一外部裝置9予以儲存處理應用，其中該通訊傳輸為一有線傳輸及一無線傳輸之至少其中之一，外部裝置9係為一雲端系統、一可攜式裝置、一電腦系統等至少其中之一。

綜上所述，本案所提供之血壓量測模組座經由基座、閥門片及頂蓋的設置，能夠達到對氣囊快速排氣與快速進氣的效果，並且透過微型泵大幅縮小泵浦的體積，使血壓量測模組能夠設置於智慧型手表等穿戴式裝置上，極具產業利用性及進步性。

1:基座

1a:第一表面

1b:第二表面

11:閥門承載區

11a:第一凹置腔

11b:第一通孔

11c:第一凸出結構

11d:凸柱

11e:第二凹置腔

11f:第二通孔

12:容置槽區

12a:集氣腔室

12b:感測器腔室

13:進氣孔

14:穿置孔

2:閥門片

21:閥孔

22:定位孔

3:頂蓋

31:進氣通道

31a:連接端

31b:延伸端

31c:封蓋槽孔

32:排氣孔

33:組配表面

34:進氣腔室

35:排氣腔室

35a:第二凸出結構

36:連通槽

37:組配表面定位孔

4:微型泵

41:進氣板

411:通氣孔

412:匯流排槽

413:匯流腔室

42:共振片

421:中空孔

422:可動部

423:固定部

43:壓電致動器

431:懸浮板

432:外框

433:支架

434:壓電元件

435:空隙

436:凸部

44:第一絕緣片

45:導電片

46:第二絕緣片

47:腔室空間

4a:微機電泵浦

41a:第一基板

411a:流入孔

412a:基板第一表面

413a:基板第二表面

42a:第一氧化層

421a:匯流通道

422a:匯流腔室

43a:第二基板

431a:矽晶片層

4311a:致動部

4312a:外周部

4313a:連接部

4314a:流體通道

432a:第二氧化層

4321a:振動腔室

433a:矽材層

4331a:穿孔

4332a:振動部

4333a:固定部

4334a:第三表面

4335a:第四表面

44a:壓電組件

441a:下電極層

442a:壓電層

443a:絕緣層

444a:上電極層

5:驅動電路板

5a、5b:端子焊部

6:壓力感測器

6a:偵測端

6b:密封件

7:微處理器

8:通訊器

9:外部裝置

A-A、B-B、C-C:剖面線

H:高度

L:長度

W:寬度

第1A圖為本案血壓量測模組一較佳實施例之立體示意圖。 第1B圖為本案血壓量測模組一較佳實施例之俯視示意圖。 第1C圖為本案血壓量測模組一較佳實施例之側面示意圖。 第2A圖為本案血壓量測模組另一較佳實施例之立體示意圖。 第2B圖為本案血壓量測模組另一較佳實施例之俯視示意圖。 第2C圖為本案血壓量測模組另一較佳實施例之側面示意圖。 第3A圖為第1A圖之血壓量測模組分解示意圖。 第3B圖為第1A圖之案血壓量測模組其另一角度分解示意圖。 第4圖為本案血壓量測模組壓力感測器設置於驅動電路板示意圖。 第5圖為本案血壓量測模組閥門片設置於基座示意圖。 第6A圖為本案氣體偵測模組之微型泵分解示意圖。 第6B圖為本案氣體偵測模組之微型泵另一角度的分解示意圖。 第7A圖為本案氣體偵測模組之微型泵的剖面示意圖。 第7B圖為本案氣體偵測模組另一實施例之微型泵的剖面示意圖。 第7C圖至第7E圖為微型泵的作動示意圖。 第8A圖為微機電泵浦的剖面示意圖。 第8B圖為微機電泵浦的分解示意圖。 第9A圖至第9C圖為微機電泵浦的作動示意圖。 第10圖為第1B圖中AA剖面線之剖面示意圖。 第11圖為第2B圖中CC剖面線之剖面示意圖。 第12圖為第1B圖中BB剖面線所視得血壓量測模組之剖面及進氣操作示意圖。 第13圖為第1B圖中BB剖面線所視得血壓量測模組之剖面及排氣操作示意圖。 第14圖為血壓量測模組連接外部裝置示意圖。

1:基座

13:進氣孔

3:頂蓋

31a:連接端

31b:延伸端

32:排氣孔

5:驅動電路板

Claims (18)

1. 一種血壓量測模組，包括： 一基座，具有一閥門承載區、一容置槽區、一進氣孔及一穿置孔，其中該閥門承載區及該容置槽區分別設在不同表面，以及該進氣孔及該穿置孔連通該容置槽區，而該閥門承載區上設有一第一凹置腔及一第二凹置腔，該第一凹置腔內貫穿設置複數個第一通孔連通該容置槽區，以及該第一凹置腔中心突伸設置一第一凸出結構，而該第二凹置腔內貫穿有至少一第二通孔連通該容置槽區，而該容置槽區內凹設一集氣腔室及一感測器腔室，該感測器腔室鄰設連通於該集氣腔室一側，並與該進氣孔及該穿置孔連通； 一閥門片，設置承載於該閥門承載區之上，並設有一閥孔，該閥孔對應到該第一凸出結構之位置； 一頂蓋，封蓋於該閥門承載區上，以對該閥門片及該穿置孔封蓋密封，該頂蓋設有一進氣通道、一排氣孔及一組配表面，該進氣通道及該排氣孔彼此隔開設置，組配表面為對應封蓋於該閥門片上，且該組配表面上凹置一進氣腔室，與該進氣通道相連通，以及凹置一排氣腔室，對應到該排氣孔位置，並於該排氣腔室中心位置設置一第二凸出結構，且該排氣孔貫通在該第二凸出結構之中心位置，與該排氣腔室相連通，促使該閥門片與該第二凸出結構常態抵頂形成一預力作用，且封閉該排氣孔，又該進氣腔室與該排氣腔室之間凹設有一連通槽，以及該進氣通道設置在該組配表面相對側，並連通至該組配表面，且該進氣通道具有一連接端及一延伸端，該連接端對外連接一氣囊，該延伸端則由該連接端之另一端延伸對應到該穿置孔位置，並具有一封蓋槽孔； 一微型泵，設置於該容置槽區內，而封蓋該集氣腔室； 一驅動電路板，封蓋該容置槽區上，並提供該微型泵之驅動訊號，以控制該微型泵之驅動運作；以及 一壓力感測器，設置於該驅動電路板上電性連接，該壓力感測器對應到該基座之該容置槽區之該感測器腔室中，並對應穿置於該穿置孔而套置於該頂蓋之該封蓋槽孔中，供與該進氣通道連通，並與該氣囊相連通； 其中，該微型泵受該驅動電路板控制驅動運作而形成一氣體傳輸，讓該基座外部氣體由該進氣孔導入至該容置槽區內，並經過該微型泵持續傳輸導入該集氣腔室集中，且氣體得以推動該閥門片之該閥孔與該第一凸出結構脫離抵觸，此時氣體能經過該閥孔而持續傳輸導入該頂蓋之該進氣通道中，聚集至該氣囊中，使該氣囊充氣膨脹且壓迫使用者的皮膚，透過該壓力感測器偵測運算量測出使用者的血壓。
2. 如請求項第1項所述之血壓量測模組，其中該基座之該閥門承載區上更包含有複數個凸柱，而該閥門片對應複數個該凸柱位置各設有一定位孔，供以對應套置於該閥門承載區之複數個該凸柱上，讓該閥門片承載於該閥門承載區之上定位不偏移，確保該閥孔對應到該第一凸出結構之位置。
3. 如請求項第2項所述之血壓量測模組，其中該頂蓋之該組配表面上更對應複數個該凸柱位置各設有一組配表面定位孔，供以對應套置於該閥門承載區之複數個該凸柱上，讓該閥門片夾置於該基座與該頂蓋之間定位不偏移。
4. 如請求項第1項所述之血壓量測模組，其中該頂蓋之該進氣通道之該連接端為直向垂直對外連接該氣囊。
5. 如請求項第1項所述之血壓量測模組，其中該頂蓋之該進氣通道之該連接端為橫向水平對外連接該氣囊。
6. 如請求項第1所述之血壓量測模組，其中該微型泵停止驅動運作時，該氣囊內聚集氣體之氣體壓力大於該集氣腔室集中之氣體壓力，該氣囊內聚集氣體得由該進氣通道導出，並推動該閥門片之該閥孔與該第一凸出結構保持抵觸，封閉該閥孔，而氣體經過該連通槽而導入至該排氣腔室，同時導入氣體推動該閥門片與該第二凸出結構脫離抵觸，打開該排氣孔，促使該氣囊內聚集氣體由該排氣孔排出於該頂蓋外，完成該氣囊之快速洩壓作業。
7. 如請求項第1項所述之血壓量測模組，其中該驅動電路板上更封裝設至一微處理器及一通訊器，該微處理器用以接收該壓力感測器所量測信號予以運算轉換成一資訊數據，並將該資料數據經過該通訊器通訊傳輸至一外部裝置予以儲存、處理及應用。
8. 如請求項第7項所述之血壓量測模組，其中該通訊傳輸為一有線傳輸及一無線傳輸之至少其中之一。
9. 如請求項第7項所述之血壓量測模組，其中該外部裝置係為一雲端系統、一可攜式裝置、一電腦系統等至少其中之一。
10. 如請求項第1項所述之血壓量測模組，其中該微型泵包含有： 一進氣板，具有至少一通氣孔、對應該通氣孔位置之至少一匯流排槽以及一匯流腔室，該通氣孔用以導入氣體，該匯流排槽用以引導自該通氣孔導入之氣體至該匯流腔室； 一共振片，具有一中空孔，該中空孔對應該匯流腔室的位置，且周圍為一可動部；以及 一壓電致動器，與該共振片在位置上相對應設置； 其中，該進氣板、該共振片以及該壓電致動器係依序堆疊設置，且該共振片與該壓電致動器之間形成一腔室空間，用以使該壓電致動器受驅動時，使氣體由該進氣板之該通氣孔導入，經該匯流排槽匯集至該匯流腔室，再通過該共振片之該中空孔，使得該壓電致動器與該共振片之該可動部產生共振以傳輸氣體。
11. 如請求項第10項所述之血壓量測模組，其中，該壓電致動器包括： 一懸浮板，具有一正方形型態，並且可彎曲振動； 一外框，環繞設置於該懸浮板之外側； 至少一支架，連接於該懸浮板與該外框之間，以提供彈性支撐；以及 一壓電元件，具有一邊長，該邊長係小於或等於該懸浮板之一邊長，且該壓電元件貼附於該懸浮板之一表面上，用以接受電壓以驅動該懸浮板彎曲振動。
12. 如請求項第10項所述之血壓量測模組，其中該壓電致動器包含有： 一懸浮板，具有一正方形型態，並且可彎曲振動； 一外框，環繞設置於該懸浮板之外側； 至少一支架，連接於該懸浮板與該外框之間，以提供彈性支撐該懸浮板，並使該懸浮板之一表面與該外框之一表面形成為非共平面結構，且使該懸浮板之一表面與該共振板保持一腔室空間；以及 一壓電元件，具有一邊長，該邊長小於或等於該懸浮板之一懸浮板邊長，且該壓電元件貼附於該懸浮板之一表面上，用以施加電壓以驅動該懸浮板彎曲振動。
13. 如請求項第10項所述之血壓量測模組，其中該微型泵進一步包括一第一絕緣片、一導電片以及一第二絕緣片，其中該進氣板、該共振片、該壓電致動器、該第一絕緣片、該導電片及該第二絕緣片係依序堆疊設置。
14. 如請求項第1項所述之血壓量測模組，其中該微型泵為一微機電泵浦，包含有： 一第一基板，具有複數個流入孔，該些流入孔呈錐形； 一第一氧化層，疊設該第一基板，該第一氧化層具有複數個匯流通道以及一匯流腔室，該些匯流通道連通於該匯流腔室及該些流入孔之間； 一第二基板，結合至該第一基板，包含： 一矽晶片層，具有： 一致動部，呈圓形； 一外周部，呈中空環狀，環繞於該致動部的外圍； 複數個連接部，分別連接於該致動部與該外周部之間；以及 複數個流體通道，環繞於該致動部的外圍，且分別位於該些連接部之間； 一第二氧化層，形成於該矽晶片層上，呈中空環狀，並與該矽晶片層定義一振動腔室；以及 一矽材層，呈圓形，位於該第二氧化層且結合至該第一氧化層，具有： 一穿孔，形成於該矽材層的中心； 一振動部，位於該穿孔的周邊區域； 一固定部，位於該矽材層的周緣區域；以及 一壓電組件，呈圓形，疊設於該矽晶片層的該致動部。
15. 如請求項第14項所述之血壓量測模組，其中該壓電組件包含有： 一下電極層； 一壓電層，疊置於該下電極層； 一絕緣層，鋪設於該壓電層之部分表面及該下電極層之部分表面；以及 一上電極層，疊置於該絕緣層及該壓電層未設有該絕緣層之其餘表面，用以與該壓電層電性連接。
16. 如請求項第1項所述之血壓量測模組，其中該血壓量測模組之整體結構長度為介於20mm至30mm之間，寬度為介於10mm至16mm之間，高度為介於5mm至10mm之間。
17. 如請求項第16項所述之血壓量測模組，其中該血壓量測模組之整體結構長度為25mm，寬度為14mm，高度為9mm為最佳。
18. 如請求項第16項所述之血壓量測模組，其中該血壓量測模組之整體結構長度為27mm，寬度為14mm，高度為6.5mm為最佳。

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