TWM558909U - 微型丙酮檢測裝置 - Google Patents

Abstract

一種微型丙酮檢測裝置，包含：一電路板；一殼體，具有一第一通孔及一第二通孔，該殼體組設於該電路板上且其內部與該電路板之間形成一容置空間；一丙酮感測器，容設於該容置空間內並與該電路板電性連接；以及一氣體泵，容設於該容置空間內並與該電路板電性連接；其中，該氣體泵作動後改變該容置空間的內部壓力，令氣體由該第一通孔進入該容置空間內，再由丙酮感測器測量該容置空間內氣體的丙酮濃度，來計算使用者的血糖濃度，最後將氣體通過第二通孔排出。

Description

微型丙酮檢測裝置

本案係關於一種丙酮檢測裝置，尤指一種利用氣體泵提升丙酮檢測效果，並由丙酮濃度計算血糖濃度的微型丙酮檢測裝置。

血糖的自我檢測於糖尿病患者於管理血糖中占有非常重要的地位，但是目前用來測量血糖的血糖機都不便於攜帶，因此患者於外出時便難以檢測血糖含量，並且在測量血糖的過程中，有時會有扎針但未出血或是血量太少的情況，因此需要再次扎針或是用力擠出血液，但再次扎針可能造成患者負擔，用力擠出血液可能又會導致測量結果不準。

針對上述缺失，本案開發一種安全、便於攜帶的微型丙酮偵測裝置，透過使用者吐出的氣體中丙酮濃度來計算出使用者的血糖濃度，透過無痛、簡便的方式檢測使用者的血糖濃度，提供患者在日常生活中可隨時、輕易的測量血糖含量，並解決上述傳統測量血糖之問題。

為了解決難以有效、簡便的監測使用者的血糖濃度，本案提供一種微型丙酮檢測裝置，包含：一電路板；一殼體，具有一第一通孔及一第二通孔，該殼體組設於該電路板上且其內部與該電路板之間形成一容置空間；一丙酮感測器，容設於該容置空間內並與該電路板電性連接；以及一氣體泵，容設於該容置空間內並與該電路板電性連接；其中，該氣體泵作動後改變該容置空間的內部壓力，令氣體由該第一通孔進入該容置空間內，再由丙酮感測器測量該容置空間內氣體的丙酮濃度，最後將氣體通過第二通孔排出。

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係當作說明之用，而非架構於限制本案。

請參閱第1圖，第1圖為本案之微型丙酮檢測裝置第一實施例之及導氣方向結構示意圖，微型丙酮檢測裝置包含有一電路板1、一殼體2、一丙酮感測器3及一氣體泵4，殼體2具有一第一通孔21及一第二通孔22，且殼體2更包含有一底板23及自底板23周緣垂直延伸之一側壁部24，殼體2組設於電路板1上且底板23、側壁部24與電路板1之間形成一容置空間25，容置空間25與第一通孔21、第二通孔22相通；丙酮感測器3設置於容置空間25內並與電路板1電性連接；氣體泵4設置於容置空間25內並與電路板1電性連接，透過氣體泵4作動後改變容置空間25內部的壓力。於本實施例中，第一通孔21形成於殼體2的側壁部24，用於進氣之用，第二通孔22形成於殼體2的底板23，用於出氣之用，其中丙酮感測器3鄰近設置於用於進氣的第一通孔21，因此氣體泵4開始運作後，氣體得由第一通孔21進入容置空間25內，再由容置空間25內的丙酮感測器3測量容置空間25內氣體的丙酮濃度，讓氣體進入時能夠第一時間進行量測，最後將氣體通過第二通孔22排出。

請先參閱第2圖，第2圖為本案之微型丙酮檢測裝置第二實施例之結構及導氣方向示意圖，本實施例中，相關構件與第一實施例構件完全相同，在此就不於贅述，僅就不同之導氣作用作說明。於本實施例中，用來進氣的第二通孔22形成於殼體2的底板23，而用來出氣的第一通孔21則可形成於殼體2的側壁部24，其中丙酮感測器3鄰近設置於用來出氣的第一通孔21，經由氣體泵4將氣體集壓匯聚提供給丙酮感測器3進行量測。

請參閱第3圖、第7圖及第8圖，第3圖為本案之微型丙酮檢測裝置第三實施例之結構及導氣方向示意圖，第7圖為本案之微型丙酮檢測裝置第三、四實施例之氣體泵相關構件分解示意圖，第8圖為本案之微型丙酮檢測裝置第三實施例之氣體泵架構於殼體之組裝示意圖。第三實施例為第一實施例的衍生實施例，以下說明其氣體泵4的具體實施方式，至於其他元件與第一實施例相同，不再加以贅述；如第7圖所示，氣體泵4包含一噴氣孔片41、一壓電組件42，噴氣孔片41與壓電組件42相互堆疊，且噴氣孔片41與壓電組件42之間設有一框架43，使其形成間隔設置，壓電組件42、框架43、噴氣孔片41由下向上依序堆疊組合，噴氣孔片41更包含有複數個支架411及一中空孔洞412，經由支架411架構於殼體2上，噴氣孔片41得與殼體2的底板23間隔設置；於本實施例中，如第8圖所示，殼體2之底板23上設有複數個固定槽231，複數個支架411架構於底板23上複數個固定槽231而定位，使噴氣孔片41得與底板23間隔設置，其中複數個支架411之間具有空隙供氣體通過；而壓電組件42由依序堆疊的一壓電板423 、一輔助板422、一振動板421由上至下依序組裝而成，輔助板422位於壓電板423與振動板421之間，作為兩者之間的緩衝物，可調整振動板421的振動頻率。基本上，輔助板422的厚度大於振動板421的厚度，且輔助板422的厚度可加以設計選擇，藉此調整壓電組件42的振動頻率，而在噴氣孔片41、框架43及壓電組件42之間共同形成一共振腔室44，透過控制共振腔室44中氣體之振動頻率，使其與噴氣孔片41之壓電振動頻率趨近於相同，可使共振腔室44與噴氣孔片41產生亥姆霍茲共振效應（Helmholtz resonance），俾使氣體由噴氣孔片41之中空孔洞412輸出，提高傳輸效率，如此氣體泵4透過施加驅動電壓至壓電板423，使壓電板423因壓電效應而產生形變，進而帶動壓電組件42及噴氣孔片41上、下振動位移，藉此改變容置空間25的氣壓，通過第一通孔21吸取外部的空氣進入容置空間25，使鄰近於第一通孔21的丙酮感測器3能夠即時檢測由第一通孔21進入的氣體，確認吸入氣體的丙酮濃度 ，而導入氣體通過支架411之間的間隙由第二通孔22排出，並能藉助共振腔室44中氣體由噴氣孔片41之中空孔洞412輸出，加速氣體由第二通孔22排出傳輸效率，重複帶動壓電組件42及噴氣孔片41上、下振動位移，使氣體能夠不斷地吸入容置空間25內及排出容置空間25外，供丙酮感測器3持續地檢測氣體的丙酮濃度。

請參閱第4圖所示，第4圖為本案之微型丙酮檢測裝置第四實施例之結構及導氣方向示意圖，第四實施例為第二實施例的衍生實施例，以下說明其氣體泵4的具體實施方式，氣體泵4以外之其他元件與第二實施例相同，氣體泵4結構也與第三實施例相同，在此不再加以贅述；本實施例之氣體泵4是經由支架411反向架構於殼體2上，得與殼體2的底板23間隔設置，亦即壓電組件42朝向相對於殼體2的底板23之架構組裝方式，而第三實施例為噴氣孔片41朝向相對於殼體2的底板23之架構組裝方式，第四實施例之氣體泵4與第三實施例之氣體泵4架構於殼體2的底板23上為相反向組裝，透過施加驅動電壓至壓電板423使壓電板423因壓電效應而產生形變，進而帶動壓電組件42及噴氣孔片41上、下振動位移，藉此改變容置空間25的氣壓，通過第二通孔22吸取外部的空氣進入容置空間25，且氣體通過支架411之間的間隙，並能藉助共振腔室44中氣體由噴氣孔片41之中空孔洞412輸出，增加氣體由第一通孔21排出之傳輸效率，並加快氣體導入鄰近於第一通孔21的丙酮感測器3，如此丙酮感測器3能夠快速檢測到由氣體泵4導入之氣體，確認吸入氣體的丙酮濃度，並透過重複帶動壓電組件42及噴氣孔片41上、下振動位移，使氣體能夠不斷地吸入容置空間25內集壓及排出容置空間25外，供丙酮感測器3持續地檢測氣體的丙酮濃度。

請參閱第5圖及第9圖，第5圖係本案之微型丙酮檢測裝置第五實施例之結構及導氣方向示意圖，第9圖為本案之微型丙酮檢測裝置第五、六實施例之氣體泵相關構件分解示意圖。第五實施例為第一實施例的衍生實施例，用以說明其氣體泵4的具體實施方式，至於其他元件則與第一實施例相同，在此不再加以贅述；氣體泵4係一壓電式氣體泵，包含有由上至下依序堆疊的一壓電件45、一共振片46及一進氣片47，並與殼體2的底板23間隔設置；其中進氣片47具有至少一進氣孔471，供導入氣體，共振片46具有一中空孔461，連通每一進氣孔471，且對應壓電件45，並於中空孔461之周圍為一可動部462，而壓電件45與共振片46間隔設置，且壓電件45包含一振動片451、至少一連接部452、一外框片453以及一壓電片454，外框片453環繞設置於振動片451的周緣，並透過至少一連接部452連接於兩者之間，並且提供一彈性支撐力，振動片451的表面貼附壓電片454；承上所述，施加驅動電壓至壓電片454，使壓電片454因壓電效應而產生形變，進一步帶動振動片454上、下振動位移，同時共振片46將因亥姆霍茲共振（Helmholtz resonance）原理同步上、下振動位移，以改變容置空間25的內部氣壓，使氣體泵4的進氣片47上的至少一進氣孔471開始吸入氣體，並使鄰近於第一通孔21的丙酮感測器3能夠即時檢測由第一通孔21進入的氣體，確認吸入氣體的丙酮濃度，且導入氣體通過共振片46之中空孔461，並由共振片46之可動部462之共振效應，使氣體再向兩側壓縮並由壓電件45在至少一連接部452之間之間隙導出，再由第二通孔22排出，重複壓電片454帶動振動片454上、下振動位移，使氣體能夠不斷地吸入容置空間25內及排出容置空間25外，供丙酮感測器3持續地檢測氣體的丙酮濃度。

請參閱第6圖，第6圖係本案之微型丙酮檢測裝置第六實施例之結構及導氣方向示意圖，第六實施例為第二實施例的衍生實施例，用以說明其氣體泵4的具體實施方式，氣體泵4以外之其他元件與第二實施例相同，氣體泵4結構也與第五實施例相同，在此不再加以贅述；本實施例之氣體泵4是經進氣片47、共振片46及壓電件45由上至下依序堆疊架構於殼體2上，得與殼體2的底板23間隔設置，亦即進氣片47朝向相對於殼體2的底板23之架構組裝方式，而第五實施例為壓電件45朝向相對於殼體2的底板23之架構組裝方式，第六實施例之氣體泵4與第五實施例之氣體泵4架構於殼體2的底板23上為相反向組裝；承上所述，施加驅動電壓至壓電片454，使壓電片454因壓電效應而產生形變，進一步帶動振動片454上、下振動位移，同時共振片46將因亥姆霍茲共振（Helmholtz resonance）原理同步上、下振動位移，使氣體泵4開始傳輸氣體，使第二通孔22開始吸入氣體進入氣體泵4內，依序通過進氣片47的至少一進氣孔471、共振片46之中空孔461，並由共振片46之可動部462之共振效應，使氣體再向兩側壓縮並由壓電件45在至少一連接部452之間之間隙導出進入容置空間25，而氣體會通過鄰設於第一通孔21的丙酮感測器3，丙酮感測器3能夠檢測確認吸入氣體的丙酮濃度，最後氣體由第一通孔21排出，重複壓電片454帶動振動片454上、下振動位移，使氣體能夠不斷地吸入容置空間25內集壓後，再排出容置空間25外，供丙酮感測器3持續地檢測氣體的丙酮濃度。

綜上所述，本案所提供之微型丙酮檢測裝置，利用氣體泵來傳輸、集壓氣體提供給丙酮感測器，使丙酮感測器能夠檢測氣體內的丙酮濃度，並將其傳遞至控制晶片，通過丙酮濃度來計算出脂肪的燃燒情況，進一步推測使用者的血糖，來監測使用者的血糖是否有過低的情況，並透過不同的氣體泵提升氣體傳輸的效果，提升檢測丙酮濃度的效率，令使用者能夠透過對本新型之微型丙酮檢測裝置呼氣即可得知其血糖濃度，提供一種可易於攜帶、便捷、快速的血糖偵測裝置給使用者。

本案得由熟知此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

1‧‧‧電路板
2‧‧‧殼體
21‧‧‧第一通孔
22‧‧‧第二通孔
23‧‧‧底板
231‧‧‧固定槽
24‧‧‧側壁部
25‧‧‧容置空間
3‧‧‧丙酮感測器
4‧‧‧氣體泵
41‧‧‧噴氣孔片
411‧‧‧支架
412‧‧‧中空孔洞
42‧‧‧壓電組件
421‧‧‧振動板
422‧‧‧輔助板
423‧‧‧壓電板
43‧‧‧框架
44‧‧‧共振腔室
45‧‧‧壓電件
451‧‧‧振動片
452‧‧‧連接部
453‧‧‧外框片
454‧‧‧壓電片
46‧‧‧共振片
461‧‧‧中空孔
462‧‧‧可動部
47‧‧‧進氣片
471‧‧‧進氣孔

第1圖為本案之微型丙酮檢測裝置第一實施例之結構及導氣方向示意圖。 第2圖為本案之微型丙酮檢測裝置第二實施例之結構及導氣方向示意圖。 第3圖為本案之微型丙酮檢測裝置第三實施例之結構及導氣方向示意圖。 第4圖為本案之微型丙酮檢測裝置第四實施例之結構及導氣方向示意圖。 第5圖為本案之微型丙酮檢測裝置第五實施例之結構及導氣方向示意圖。 第6圖為本案之微型丙酮檢測裝置第六實施例之結構及導氣方向示意圖。 第7圖為本案之微型丙酮檢測裝置第三、四實施例之氣體泵相關構件分解示意圖。 第8圖為本案之微型丙酮檢測裝置第三實施例之氣體泵架構於殼體之組裝示意圖。 第9圖為本案之微型丙酮檢測裝置第五、六實施例之氣體泵相關構件分解示意圖。

Claims (20)

1. 一種微型丙酮檢測裝置，包含： 一電路板； 一殼體，具有一第一通孔及一第二通孔，該殼體組設於該電路板上且其內部與該電路板之間形成一容置空間； 一丙酮感測器，容設於該容置空間內並與該電路板電性連接；以及 一氣體泵，容設於該容置空間內並與該電路板電性連接； 其中，該氣體泵作動後改變該容置空間的內部壓力，傳輸氣體至該丙酮感測器測量該容置空間內氣體的丙酮濃度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之微型丙酮檢測裝置，其中該丙酮感測器設置於該容置空間內且鄰近於該第一通孔，該氣體泵作動後，該氣體由該第一通孔進入該容置空間，改變該容置空間的內部壓力，該氣體傳輸至該丙酮感測器，該丙酮感測器測量該容置空間內氣體的丙酮濃度，且該氣體通過第二通孔排出。
3. 如申請專利範圍第1項所述之微型丙酮檢測裝置，其中該丙酮感測器設置於該容置空間內且鄰近於該第一通孔，該氣體泵作動後，該氣體由該第二通孔進入該容置空間，改變該容置空間的內部壓力，該氣體傳輸至該丙酮感測器，該丙酮感測器測量該容置空間內氣體的丙酮濃度，且該氣體通過第一通孔排出。
4. 一種微型丙酮檢測裝置，包含： 一電路板； 一殼體，具有一第一通孔、一第二通孔及一底板，該殼體組設於該電路板上且該底板與該電路板之間形成一容置空間，該容置空間與該第一通孔、該第二通孔相通； 一丙酮感測器，容設於該容置空間內並與該電路板電性連接；以及 一氣體泵，容設於該容置空間內，且架構於該殼體的該底板上，得與該殼體的該底板間隔設置，該氣體泵並與該電路板電性連接，包含有一噴氣孔片及一壓電組件，且該噴氣孔設有一中空孔洞，該壓電組件施加驅動電壓而作動連動該噴氣孔片位移，以改變該容置空間的內部壓力； 其中，該氣體泵作動改變該容置空間的內部壓力，以傳輸氣體至該丙酮感測器，該丙酮感測器測量該容置空間內氣體的丙酮濃度。
5. 如申請專利範圍第4項所述之微型丙酮檢測裝置，其中該氣體泵之該噴氣孔片及該壓電組件相互堆疊間隔設置。
6. 如申請專利範圍第5項所述之微型丙酮檢測裝置，其中該氣體泵之該噴氣孔片及該壓電組件之間設有一框架形成間隔設置。
7. 如申請專利範圍第6項所述之微型丙酮檢測裝置，其中該氣體泵之該壓電組件、該框架及該噴氣孔片由下向上依序堆疊組合架構於該殼體上，供與該殼體的該底板間隔設置。
8. 如申請專利範圍第7項所述之微型丙酮檢測裝置，其中該丙酮感測器設置於該容置空間內且鄰近於該第一通孔，該氣體泵作動後，該氣體由該第一通孔導入該容置空間，改變該容置空間的內部壓力，該氣體傳輸至該丙酮感測器，該丙酮感測器測量該容置空間內氣體的丙酮濃度，且該氣體通過第二通孔排出。
9. 如申請專利範圍第6項所述之微型丙酮檢測裝置，其中該氣體泵之該噴氣孔片、該框架、該壓電組件由下向上依序堆疊組合架構於該殼體上，供與該殼體的該底板間隔設置，且在該噴氣孔片、該框架及該壓電組件之間共同形成一共振腔室。
10. 如申請專利範圍第9項所述之微型丙酮檢測裝置，其中該丙酮感測器設置於該容置空間內且鄰近於該第一通孔，該氣體泵作動後，該氣體由該第二通孔導入該容置空間，改變該容置空間的內部壓力，該氣體傳輸至該丙酮感測器，該丙酮感測器測量該容置空間內氣體的丙酮濃度，且該氣體通過第一通孔排出。
11. 如申請專利範圍第4項所述之微型丙酮檢測裝置，其中該噴氣孔片包含有複數個支架，以及該殼體之該底板上設有複數個固定槽，經該複數個支架架構於該底板上複數個固定槽而定位，使該噴氣孔片得與該底板間隔設置。
12. 如申請專利範圍第9項所述之微型丙酮檢測裝置，其中該壓電組件由依序堆疊的一壓電板 、一輔助板、一振動板由上至下組裝而成，該輔助板位於該壓電板與該振動板之間，作為兩者之間的緩衝物，可調整該振動板的振動頻率。
13. 如申請專利範圍第12項所述之微型丙酮檢測裝置，其中該輔助板的厚度大於該振動板的厚度，以調整該壓電組件的振動頻率，透過控制該共振腔室中氣體之振動頻率，使其與該噴氣孔片之壓電振動頻率趨近於相同，可使該共振腔室與該噴氣孔片產生共振效應，使氣體由該噴氣孔片之該中空孔洞輸出，提高傳輸效率。
14. 一種微型丙酮檢測裝置，包含： 一電路板； 一殼體，具有一第一通孔、一第二通孔及一底板，該殼體組設於該電路板上且該底板與該電路板之間形成一容置空間，該容置空間與第一通孔、第二通孔相通； 一丙酮感測器，容設於該容置空間內並與該電路板電性連接；以及 一氣體泵，容設於該容置空間內，且架構於該殼體的該底板上，得與該殼體的該底板間隔設置，該氣體泵並與該電路板電性連接，包含有一進氣片、一共振片、一壓電件，該壓電組件施加驅動電壓而作動連動該共振片位移，以改變該容置空間的內部壓力； 其中，該氣體泵作動後改變該容置空間的內部壓力，以傳輸氣體至該丙酮感測器，使該丙酮感測器測量該容置空間內氣體的丙酮濃度。
15. 如申請專利範圍第14項所述之微型丙酮檢測裝置，其中該氣體泵之該壓電件、該共振片及該進氣片由上至下依序堆疊架構於該殼體之該底板上間隔設置。
16. 如申請專利範圍第15項所述之微型丙酮檢測裝置，其中該丙酮感測器設置於容置空間內且鄰近於該第一通孔，該氣體泵作動後，以使該氣體由該第一通孔導入改變該容置空間的內部壓力，該氣體傳輸至該丙酮感測器測量該容置空間內氣體的丙酮濃度，且該氣體通過第二通孔排出。
17. 如申請專利範圍第14項所述之微型丙酮檢測裝置，其中該氣體泵之該進氣片、該共振片及該壓電件由上至下依序堆疊架構於該殼體之該底板上間隔設置。
18. 如申請專利範圍第17項所述之微型丙酮檢測裝置，其中該丙酮感測器設置於容置空間內且鄰近於該第一通孔，該氣體泵作動後，該氣體由該第二通孔導入該容置空間，改變該容置空間的內部壓力，該氣體傳輸至該丙酮感測器，該丙酮感測器測量該容置空間內氣體的丙酮濃度，且該氣體通過第一通孔排出。
19. 如申請專利範圍第14項所述之微型丙酮檢測裝置，其中該氣體泵之該進氣片具有至少一進氣孔，供導入氣體，該共振片具有一中空孔，連通該每一進氣孔，且對應該壓電件，並於該中空孔之周圍為一可動部，而該壓電件與該共振片間隔設置，施加驅動電壓至該壓電片，該壓電片因壓電效應而產生形變，連動該振動片上、下振動位移而改變該容置空間的內部氣壓，使該氣體依序通過該進氣片之該至少一進氣孔、該共振片之該中空孔，並由該共振片之該可動部之共振效應，使氣體再向兩側壓縮並由該壓電件導出。
20. 如申請專利範圍第14項所述之體微型丙酮檢測裝置，其中該氣體泵之該壓電件包含一振動片、至少一連接部、一外框片以及一壓電片，該外框片環繞設置於該振動片的周緣，並透過該至少一連接部連接於兩者之間，並且提供一彈性支撐力，該振動片的表面貼附該壓電片。