CN119164848A - 气体检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种气体检测装置,包含:包含一壳体、一外接连接器、一电源转换器、一控制处理板、一联网模块、一微粒检测模块、一温湿度传感器。壳体内部设置控制处理板、联网模块、微粒检测模块、温湿度传感器、电源转换器以及外接连接器形成一薄型携带方便的装置,透过外接连接器即插即用在室内电源上,供以微粒检测模块启动检测环境中气体的悬浮微,温湿度传感器启动检测环境的温度及湿度,所检测到检测数据信息透过联网模块启动物联网通信传输给云端处理装置,实时将空气质量信息传递至室内空污防治系统上,促使室内空间形成洁净可安全呼吸的气体状态。
Description
【技术领域】
本案关于一种气体检测装置,尤指一种极薄型的气体检测装置可实施布建在一室内空污防治系统的气体检测,实时将空气质量信息传递至系统上,促使室内空间形成洁净可安全呼吸的气体状态。
【背景技术】
悬浮微粒是指气体中含有的固体颗粒或液滴。由于其粒径非常细微,容易通过鼻腔内的鼻毛进入人体的肺部,因而引起肺部的发炎、气喘或心血管的病变,若是其他污染物依附于悬浮微粒上,更会加重对于呼吸系统的危害。近年来,气体污染问题渐趋严重,尤其是细悬浮微粒(例如:PM2.5)的浓度数据常常过高,气体悬浮微粒浓度的监测渐受重视,但由于气体会随风向、风量不稳定的流动,而目前检测悬浮微粒的气体质量监测站大都为定点,所以根本无法确认当下周遭的悬浮微粒浓度。
又,现代人对于生活周遭的气体质量的要求愈来愈重视,例如一氧化碳、二氧化碳、挥发性有机物(Volatile Organic Compound,VOC)、PM2.5、一氧化氮、一氧化硫等等气体,甚至于气体中含有的微粒,都会在环境中暴露影响人体健康,严重的甚至危害到生命。因此环境气体质量好坏纷纷引起各国重视,如何检测气体质量去避免、远离气体质量不佳的区域,是当前重视的课题。
如何确认气体质量的好坏,利用一种气体传感器来检测周围环境气体是可行的,若又能实时提供检测信息,警示处在环境中的人,使其能够实时预防或逃离,避免遭受环境中的气体危害而造成人体健康影响及伤害,利用气体传感器来检测周围环境可说是非常好的应用。
因此,极薄型的气体检测装置可实施布建在一室内空污防治系统上,即插即用在室内实施检测周围环境的气体,实时将空气质量信息传递至系统上,促使室内空间形成洁净可安全呼吸的气体状态,是本发明的中重要研发课题。
【发明内容】
本案的主要目的是提供一种气体检测装置,内部设置控制处理板、联网模块、微粒检测模块、温湿度传感器、电源转换器以及外接连接器形成一薄型携带方便的装置,透过外接连接器即插即用在室内电源上,供以微粒检测模块启动检测环境中气体的悬浮微粒(如PM10、PM2.5、PM1),温湿度传感器启动检测环境的温度及湿度,所检测到检测数据信息透过联网模块启动物联网(Internet Of Things,IOT)通信传输给云端处理装置来实施室内空污防治系统的气体检测,而且所得到数据信息不仅可以传输在室内显示设备上警示或通知,或者传输在行动装置的应用程序(APP)上警示或通知,以及所得到数据信息经过云端处理装置的智能比对及大数据比对,进而云端处理装置发出通信指令给室内的气体清净交换过滤装置(如清净机、排风扇、抽油烟机、新风机等)实施室内空污清除,如此构成气体检测装置实施在一室内空污防治系统的气体检测,实时将空气质量信息信息传递至系统上,促使室内空间形成洁净可安全呼吸的气体状态。
为达上述目的,本案的一广义实施态样为一种气体检测装置,包含:一壳体,包含一上壳体及一下壳体,该下壳体的侧缘上设有多个通气孔,下壳体的下缘设有一凸耳孔,以及该下壳体的底部面设有一凹置槽;一外接连接器,枢接于该下壳体,并可收折于该凹置槽上隐藏不外突出,以及转出该凹置槽外露于该下壳体连接外部电源;一电源转换器,电性连接该外接连接器,将外部电源转换成需求直流电源输出;一控制处理板,连接该电源转换器而提供启动供输电源,以及处理接收多个数据信息,并将该数据信息转换成一通信信息;一联网模块,设置于该上壳体侧。并与该控制处理板封装成一集成,接收该控制处理板所处理该通信信息而对外输出;一微粒检测模块,设置于该下壳体的底部面的另一侧并相邻该联网模块封装于该控制处理板的另一侧,且透过第一软板连接该控制处理板形成电性连接而启动实施检测气体并获得气体的该数据信息,该数据信息传输给该控制处理板转换成该通信信息,透过该联网模块而对外传输;以及一温湿度传感器,设置于该下壳体侧,透过第二软板连接该控制处理板形成电性连接而启动实施检测一温度及一湿度,并获得该温度及该湿度的该数据信息,该数据信息传输给该控制处理板转换成该通信信息,透过该联网模块而对外传输。
【附图说明】
图1A为本案气体检测装置的立体示意图。
图1B为本案气体检测装置之外接连接器展开使用状态示意图。
图1C为本案气体检测装置之外接连接器收折使用状态示意图。
图2A为本案气体检测装置内部相关组件立体示意图。
图2B为本案微粒检测模块内部相关组件侧面示意图。
图3A所示为本案微粒检测模块的立体示意图。
图3B所示为本案微粒检测模块的另一视角立体示意图。
图3C所示为本案微粒检测模块的分解立体示意图。
图4A所示为本案微粒检测模块的基座立体示意图。
图4B所示为本案微粒检测模块的基座另一角度立体示意图。
图5所示为本案微粒检测模块的基座容置激光组件及微粒传感器时的立体示意图。
图6A所示为本案微粒检测模块的压电致动器结合基座时的分解立体示意图。
图6B所示为本案微粒检测模块的压电致动器结合基座时的立体示意图。
图7A所示为本案微粒检测模块的压电致动器分解立体示意图。
图7B所示为本案微粒检测模块的压电致动器另一角度分解立体示意图。
图8A所示为本案微粒检测模块的压电致动器结合于导气组件承载区时的剖面示意图。
图8B及图8C为图8A的压电致动器作动示意图。
图9A至图9C为微粒检测模块的气体路径示意图。
图10所示为本案微粒检测模块的激光组件发射光束路径示意图。
【符号说明】
1:壳体
11:上壳体
12:下壳体
121:凹置槽
122:通气孔
123:凸耳孔
2:外接连接器
3:电源转换器
4:控制处理板
5:联网模块
6:微粒检测模块
61:基座
611:第一表面
612:第二表面
613:激光设置区
614:进气沟槽
614a:进气口
614b:透光窗口
615:导气组件承载区
615a:通孔
615b:定位凸块
616:出气沟槽
616a:出气口
616b:第一区间
616c:第二区间
617:空隙
618:光陷阱区
618a:光陷阱结构
62:压电致动器
621:喷气孔片
621a:悬浮片
621b:中空孔洞
622:腔体框架
623:致动体
623a:压电载板
623b:调整共振板
623c:压电板
623d:压电接脚
624:绝缘框架
625:导电框架
625a:导电接脚
625b:导电电极
626:共振腔室
627:气流腔室
63:驱动电路板
64:激光组件
65:微粒传感器
66:外盖
661:侧板
661a:进气框口
661b:出气框口
67:挥发性有机物传感器
7:温湿度传感器
8:软板
9:开关
D:光陷阱距离
【具体实施方式】
体现本案特征与优点的实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化,其皆不脱离本案的范围,且其中的说明及图示在本质上当作说明之用,而非用以限制本案。
请参阅图1A、图1B、图2A以及图2B所示,本案提供一种气体检测装置包含一壳体1、一外接连接器2、一电源转换器3、一控制处理板4、一联网模块5、一微粒检测模块6、一温湿度传感器7。
上述的壳体1包含一上壳体11及一下壳体12,而电源转换器3、一控制处理板4、一联网模块5、一微粒检测模块6、一温湿度传感器7设置于上壳体11及下壳体12的内部之间,以及电源转换器3、联网模块5整合封装于控制处理板4上形成集成电路,其中联网模块5设置于上壳体11的内缘面,外接连接器2设置并枢接于下壳体12,且外接连接器2不插电源时可收折于下壳体12的底部面形成的一凹置槽121上隐藏不外突出(图1C所示),插接电源时可转出凹置槽121外露于下壳体12连接电源(图1B所示)。微粒检测模块6设置于下壳体12的底部面的另一侧并定位且相邻联网模块5封装于控制处理板4的另一侧,温湿度传感器7设置于下壳体12侧,其设置于下壳体12侧,指下壳体12的底部面另一侧的任意位置,例如:下壳体12的内缘面的侧缘或下缘。其中一实施方式,温湿度传感器7设置于下壳体12的内缘面的侧缘,相邻该微粒检测模块6及多个通气孔122之间。另外,下壳体12的侧缘上设有多个通气孔122,可供气体导入或排出壳体1内部,以及下壳体12的下缘设有一凸耳孔123,可供外接连接器2插接电源时,利用一锁付件(未图示)穿扣其中锁付于一插座上,而将整个气体检测装置定位不易碰触跳脱。值得注意的是,外接连接器2可为一电源接头、一USB端口、一mini USB端口、一Micro USB端口及一USB Type C端口的其中之一。本实施例,图1B所示外接连接器2为一电源接头。
又,图2A及图2B所示,外接连接器2连接外部电源,提供电源给电源转换器3转换成直流电源(DC)输出给控制处理板4,提供给联网模块5、微粒检测模块6、温湿度传感器7所需求电源使用启动,如图2B所示,本领域通常知识者可轻易理解软板为电子组件作电性连接所需传输连接线,为简洁说明以下软板8分别可为第一软板、第二软板等,微粒检测模块6透过第一软板8与控制处理板4电性连接,温湿度传感器7透过第二软板8与控制处理板4电性连接。另外,控制处理板4也连接一个开关9,且外露于上壳体11外,可让使用者按触,让控制处理板4启动供输电源及处理控制联网模块5、微粒检测模块6、温湿度传感器7的执行操作,联网模块5可以启动物联网(Internet Of Things,IOT)通信,微粒检测模块6可以启动检测环境中气体的悬浮微粒(例如:PM10、PM2.5、PM1),温湿度传感器7可以启动检测环境的温度及湿度。值得注意的是,联网模块5为一种WIFI通信模块,本实施例中,联网模块5为一种云端运算服务(例如Amazon Web Services,AWS)无线网络通信模块,且联网模块5设置于上壳体11侧,直接显露于整个气体检测装置外侧,可以容易接收或发出通信信号,较不易受到控制处理板4的遮蔽造成通信信号的干扰。
请继续参阅图3A至图7B所示,上述微粒检测模块6包含一基座61、一压电致动器62、一驱动电路板63、一激光组件64、一微粒传感器65及一外盖66;其中,驱动电路板63封盖贴合于基座61的第二表面612,激光组件64设置于驱动电路板63上,并与驱动电路板63电性连接,微粒传感器65亦设置于驱动电路板63上,并与驱动电路板63电性连接,而外盖66为罩盖基座61,且贴附封盖于基座61的第一表面611上,又外盖66具有一侧板661,侧板661具有一进气框口661a及出气框口661b。当微粒检测模块6设置定于壳体1的下壳体12内时,进气框口661a可导入通气孔122所引进的气体,以及出气框口661b排出气体可由通气孔122排出。
又如图4A及图4B所示,基座61具有一第一表面611、一第二表面612、一激光设置区613、一进气沟槽614、一导气组件承载区615及一出气沟槽616,第一表面611及第二表面612为相对设置的两个表面,激光设置区613自第一表面611朝向第二表面612挖空形成,进气沟槽614自第二表面612凹陷形成,且邻近激光设置区613,进气沟槽614设有一进气口614a,连通于基座61的外部,并与外盖66的进气框口661a对应,以及两侧壁贯穿一透光窗口614b,与激光设置区613连通;因此,基座61的第一表面611被外盖66贴附封盖,第二表面612被驱动电路板63贴附封盖,致使进气沟槽614定义出一进气路径。
上述的导气组件承载区615由第二表面612凹陷形成,并连通进气沟槽614,且于底面贯通一通孔615a。上述的出气沟槽616设有一出气口616a,出气口616a与外盖66的出气框口661b对应设置,出气沟槽616包含由第一表面611对应于导气组件承载区615的垂直投影区域凹陷形成的一第一区间616b,以及于非导气组件承载区615的垂直投影区域所延伸的区域,且由第一表面611至第二表面612挖空形成的第二区间616c,其中第一区间616b与第二区间616c相连以形成段差,且出气沟槽616的第一区间616b与导气组件承载区615的通孔615a相通,出气沟槽616的第二区间616c与出气口616a连通;因此,当基座61的第一表面611被外盖66贴附封盖,第二表面612被驱动电路板63贴附封盖时,致使出气沟槽616定义出一出气路径。
又。如图5所示,激光组件64及微粒传感器65皆设置于驱动电路板63上且于基座61内,为了明确说明激光组件64及微粒传感器65与基座61的位置,故特意于图5中省略驱动电路板63,用以明确说明;在参阅图5及图3C,激光组件64将容设于基座61的激光设置区613内,微粒传感器65容设于基座61的进气沟槽614内,并与激光组件64对齐,此外,激光组件64对应到透光窗口614b,供以激光组件64所发射的激光光穿过,使激光光照射至进气沟槽614内,而激光组件64所发出射出的光束路径为穿过透光窗口614b且与进气沟槽614形成正交方向。
上述的激光组件64所发射的投射光束通过透光窗口614b进入进气沟槽614内,照射进气沟槽614内的气体中所含悬浮微粒,光束接触到悬浮微粒时,会散射并产生投射光点,微粒传感器65接收散射所产生的投射光点进行计算,来获取气体中所含悬浮微粒的粒径及浓度的相关信息。其中微粒传感器65为PM2.5传感器。
又如图6A及图6B所示,上述的压电致动器62容设于基座61的导气组件承载区615,导气组件承载区615呈一正方形,其四个角分别设有一定位凸块615b,压电致动器62通过四个定位凸块615b设置于导气组件承载区615内,此外,导气组件承载区615与进气沟槽614相通,当压电致动器62作动时,吸取进气沟槽614内的气体进入压电致动器62,并将气体通过导气组件承载区615的通孔615a,进入至出气沟槽616。
以及参阅图7A及图7B所示,上述的压电致动器62包含:一喷气孔片621、一腔体框架622、一致动体623、一绝缘框架624及一导电框架625。
上述的喷气孔片621为具有可挠性的材料制作,具有一悬浮片621a、一中空孔洞621b。悬浮片621a为可弯曲振动的片状结构,其形状与尺寸大致对应导气组件承载区615的内缘,但不以此为限,悬浮片621a的形状亦可为方形、圆形、椭圆形、三角形及多角形其中之一。中空孔洞621b是贯穿于悬浮片621a的中心处,以供气体流通。
上述的腔体框架622叠设于喷气孔片621,且其外型与喷气孔片621对应,致动体623叠设于腔体框架622上,并与腔体框架622、悬浮片621a之间定义一共振腔室626,绝缘框架624叠设于致动体623,其外观与腔体框架622近似,导电框架625叠设于绝缘框架624,其外观与绝缘框架624近似,且导电框架625具有一导电接脚625a及一导电电极625b,导电接脚625a自导电框架625的外缘向外延伸,导电电极625b自导电框架625内缘向内延伸。此外,致动体623更包含一压电载板623a、一调整共振板623b及一压电板623c,压电载板623a承载叠置于腔体框架622上,调整共振板623b承载叠置于压电载板623a上,压电板623c承载叠置于调整共振板623b上,而调整共振板623b及压电板623c容设于绝缘框架624内,并由导电框架625的导电电极625b电连接压电板623c,其中,压电载板623a、调整共振板623b皆为可导电的材料所制成,压电载板623a具有一压电接脚623d,压电接脚623d与导电接脚625a连接驱动电路板63上的驱动电路(未图标),以接收驱动信号(驱动频率及驱动电压),驱动信号得以由压电接脚623d、压电载板623a、调整共振板623b、压电板623c、导电电极625b、导电框架625、导电接脚625a形成一回路,并由绝缘框架624将导电框架625与致动体623之间阻隔,避免短路发生,使驱动信号得以传递至压电板623c,压电板623c接受驱动信号(驱动频率及驱动电压)后,因压电效应产生形变,来进一步驱动压电载板623a及调整共振板623b产生往复式地弯曲振动。
承上所述,调整共振板623b位于压电板623c与压电载板623a之间,作为两者之间的缓冲物,可调整压电载板623a的振动频率。基本上,调整共振板623b的厚度大于压电载板623a的厚度,且调整共振板623b的厚度可变动,借此调整致动体623的振动频率。
请同时参阅图8A、图8B所示,压电致动器62容设于基座61的导气组件承载区615的定位凸块615b的上,促使在悬浮片621a及导气组件承载区615的定位凸块615b之间以及悬浮片621a与导气组件承载区615的侧边之间定义出多个空隙617,以供气体流通。
再请参阅图8A所示,上述的喷气孔片621、腔体框架622、致动体623、绝缘框架624及导电框架625依序对应堆栈并设置于导气组件承载区615,喷气孔片621与导气组件承载区615的底面(未标示)之间形成一气流腔室627。气流腔室627透过喷气孔片621的中空孔洞621b,连通致动体623、腔体框架622及悬浮片621a之间的共振腔室626。透过控制共振腔室626中气体的振动频率,使其与悬浮片621a的振动频率趋近于相同,可使共振腔室626与悬浮片621a产生亥姆霍兹共振效应(Helmholtz resonance),俾使气体传输效率提高。
又请参阅图8B所示,当压电板623c向远离导气组件承载区615的底面移动时,带动喷气孔片621的悬浮片621a以远离导气组件承载区615的底面方向移动,使气流腔室627的容积急遽扩张,其内部压力下降形成负压,吸引压电致动器62外部的气体由多个空隙617流入,并经由中空孔洞621b进入共振腔室626,使共振腔室626内的气压增加而产生一压力梯度。再如图8C所示,当压电板623c带动喷气孔片621的悬浮片621a朝向导气组件承载区615的底面移动时,共振腔室626中的气体经中空孔洞621b快速流出,挤压气流腔室627内的气体,并使汇聚后的气体以接近伯努利定律的理想气体状态快速且大量地喷出。依据惯性原理,排气后的共振腔室626内部气压低于平衡气压,会导引气体再次进入共振腔室626中。是以,透过重复图8B及图8C的动作后,得以使压电板623c往复式地振动,以及控制共振腔室626中气体的振动频率与压电板623c的振动频率趋近于相同,以产生亥姆霍兹共振效应,俾实现气体高速且大量的传输。
又,如图9A至图9C所示,气体皆由外盖66的进气框口661a进入,通过进气口614a进入至基座61的进气沟槽614,并流至微粒传感器65的位置,再如图9B所示,压电致动器62持续驱动会吸取进气路径的气体,以利外部气体快速导入且稳定流通,并通过微粒传感器65上方,此时激光组件64发射投射光束通过透光窗口614b进入进气沟槽614内,照射进气沟槽614通过微粒传感器65上方的气体中所含悬浮微粒,光束接触到悬浮微粒时,会散射并产生投射光点,微粒传感器65接收散射所产生的投射光点进行计算,来获取气体中所含悬浮微粒的粒径及浓度的相关信息,而微粒传感器65上方的气体也持续受压电致动器62驱动传输而导入导气组件承载区615的通孔615a中,进入出气沟槽616的第一区间616b,最后如图9C所示,气体进入出气沟槽616的第一区间616b后,由于压电致动器62会不断输送气体进入第一区间616b,于第一区间616b的气体将会被推引至第二区间616c,最后通过出气口616a及出气框口661b向外排出。
值得注意的,参阅图10所示,基座61更包含一光陷阱区618,光陷阱区618自第一表面611至第二表面612挖空形成,并对应至激光设置区613,且光陷阱区618经过透光窗口614b而使激光组件64所发射的光束能投射到其中,光陷阱区618设有一斜椎面的光陷阱结构618a,光陷阱结构618a对应到激光组件64所发射的光束的路径;此外,光陷阱结构618a使激光组件64所发射的投射光束在斜椎面结构反射至光陷阱区618内,避免光束反射至微粒传感器65的位置,且光陷阱结构618a所接收的投射光束的位置与透光窗口614b之间保持有一光陷阱距离D,此光陷阱距离D需大于3mm以上,当光陷阱距离D小于3mm时会导致投射在光陷阱结构618a上投射光束反射后因过多杂散光直接反射回微粒传感器65的位置,造成检测精度的失真。
再请继续参阅图10及图3C所示,本案的微粒检测模块6,不仅可针对气体中微粒进行检测,更可进一步针对导入气体的特性做检测,例如气体为甲醛、氨气、一氧化碳、二氧化碳、氧气、臭氧等。因此本案的微粒检测模块6更进一步设置一挥发性有机物传感器67,定位设置于驱动电路板63上并与其电性连接,容设于出气沟槽616中,对出气路径所导出的气体做检测,用以检测出气路径的气体中所含有的挥发性有机物的浓度或特性。或者上述的挥发性有机物传感器67定位设置于驱动电路板63上并与其电性连接,而挥发性有机物传感器67容设于光陷阱区618,对于通过进气沟槽614的进气路径且经过透光窗口614b而导入光陷阱区618内的气体中所含有挥发性有机物的浓度或特性。
综上所述,本案所提供的气体检测装置,借由微粒检测模块启动检测环境中气体的悬浮微粒(如PM10、PM2.5、PM1),温湿度传感器启动检测环境的温度及湿度,所检测到悬浮微粒的数据信息以及温度及湿度的数据信息皆可以传输至控制处理板进行处理而形成通信信号,再透过联网模块启动物联网(Internet Of Things,IOT)通信传输给云端处理装置来实施室内空污防治系统的气体检测,而且所得到数据信息不仅可以在室内显示设备上警示或通知,亦可在行动装置的应用程序(APP)上警示或通知,以及所得到数据信息经过云端处理装置的智能比对及大数据比对,进而云端处理装置发出通信指令给室内的气体清净交换过滤装置(如清净机、排风扇、抽油烟机、新风机等)实施室内空污清除,如此构成气体检测装置实施在一室内空污防治系统的气体检测,实时将空气质量信息信息传递至系统上,促使室内空间形成洁净可安全呼吸的气体状态,极具产业利用性及进步性。
Claims (15)
1.一种气体检测装置,其特征在于,包含:
一壳体,包含一上壳体及一下壳体,该下壳体的侧缘上设有多个通气孔,该下壳体的下缘设有一凸耳孔,以及该下壳体的底部面形成一凹置槽;
一外接连接器,枢接于该下壳体,并可收折于该凹置槽上隐藏不外突出,以及转出该凹置槽外露于该下壳体连接外部电源;
一电源转换器,电性连接该外接连接器,将外部电源转换成需求直流电源输出;
一控制处理板,连接该电源转换器而提供启动供输电源,以及处理接收多个数据信息,并将该数据信息转换成一通信信息;
一联网模块,设置于该上壳体侧,并与该控制处理板封装成一集成电路,接收该控制处理板所处理该通信信息而对外输出;
一微粒检测模块,设置于该下壳体的底部面的另一侧并相邻该联网模块封装于该控制处理板的另一侧,且透过第一软板连接该控制处理板形成电性连接而启动实施检测气体并获得气体的该数据信息,该数据信息传输给该控制处理板转换成该通信信息,透过该联网模块而对外传输;以及
一温湿度传感器,设置于该下壳体侧,透过第二软板连接该控制处理板形成电性连接而启动实施检测一温度及一湿度,并获得该温度及该湿度的该数据信息,该数据信息传输给该控制处理板转换成该通信信息,透过该联网模块而对外传输。
2.如权利要求权利要求1所述的气体检测装置,其特征在于,该外接连接器为一电源接头、一USB端口、一miniUSB端口、一Micro USB端口及一USB Type C端口的其中之一。
3.如权利要求权利要求1所述的气体检测装置,其特征在于,该外接连接器插接外部电源时,利用一锁付件穿扣该凸耳孔其中而锁付于一插座上,将整个该气体检测装置定位。
4.如权利要求权利要求1所述的气体检测装置,其特征在于,该联网模块为一云端运算服务无线网络通信模块,且该联网模块设置于该上壳体侧,直接显露于整个该气体检测装置外侧,容易接收或发出通信信号,不易受到该控制处理板的遮
蔽造成通信信号的干扰。
5.如权利要求权利要求1所述的气体检测装置,其特征在于,该微粒检测模块透过该壳体的该通气孔所导入气体做检测,该微粒检测模块包含:
一基座,具有:
一第一表面;
一第二表面,相对于该第一表面;
一激光设置区,自该第一表面朝向该第二表面挖空形成;
一进气沟槽,自该第二表面凹陷形成,且邻近于该激光设置区,该进气沟槽设有一进气口,连通该基座外部,以及两侧壁贯穿一透光窗口,与该激光设置区连通;
一导气组件承载区,自该第二表面凹陷形成,并连通该进气沟槽,且于底面贯通一通孔;以及
一出气沟槽,自该第一表面对应到该导气组件承载区底面处凹陷,并于该第一表面未对应到该导气组件承载区的区域自该第一表面朝向该第二表面挖空而形成,与该通孔连通,并设有一出气口,连通该基座外部;
一压电致动器,容设于该导气组件承载区;
一驱动电路板,封盖贴合该基座的该第二表面上;
一激光组件,定位设置于该驱动电路板上与其电性连接,并对应容设于该激光设置区中,且所发射出的一光束路径穿过该透光窗口并与该进气沟槽形成正交方向;
一微粒传感器,定位设置于该驱动电路板上与其电性连接,并对应容设于该进气沟槽与该激光组件所投射的该光束路径的正交方向位置处,以对通过该进气沟槽且受该激光组件所投射光束照射的微粒做检测;以及
一外盖,罩盖于该基座的该第一表面上,且具有一侧板,该侧板对应到该基座的该进气口及该出气口的位置分别设有一进气框口及一出气框口;
其中,该基座的该第一表面上罩盖该外盖,该第二表面上封盖该驱动电路板,以使该进气沟槽定义出一进气路径,该出气沟槽定义出一出气路径,借以使该压电致动器加速导引外部的气体由该进气框口进入该进气沟槽所定义的该进气路径,并通过该微粒传感器上,以检测出气体中的微粒浓度,且气体透过该压电致动器导送,
更由该通孔排入该出气沟槽所定义的该出气路径,最后由该出气框口至该通气孔排出。
6.如权利要求权利要求5所述的气体检测装置,其特征在于,该导气组件承载区的四个角分别具有一定位凸块,供该压电致动器予以嵌入并定位。
7.如权利要求权利要求5所述的气体检测装置,其特征在于,该基座更包含一光陷阱区,自该第一表面朝该第二表面挖空形成且对应于该激光设置区,该光陷阱区设有具斜锥面的一光陷阱结构,设置对应到该光束路径。
8.如权利要求权利要求7所述的气体检测装置,其特征在于,该光陷阱结构所接收的投射光源的位置与该透光窗口保持有一光陷阱距离。
9.如权利要求权利要求8所述的气体检测装置,其特征在于,该光陷阱距离大于3mm。
10.如权利要求权利要求5所述的气体检测装置,其特征在于,该微粒传感器为PM2.5传感器。
11.如权利要求权利要求6所述的气体检测装置,其特征在于,该压电致动器包含:
一喷气孔片,包含一悬浮片及一中空孔洞,该悬浮片可弯曲振动,该中空孔洞形成于该悬浮片的中心位置,且该压电致动器容设于该基座的该导气组件承载区的该定位凸块的上,促使该喷气孔片底部间形成一气流腔室,且在该悬浮片及该导气组件承载区的该定位凸块之间以及该悬浮片与该导气组件承载区的侧边之间定义出多个空隙,供以气体流通该空隙;
一腔体框架,承载叠置于该悬浮片上;
一致动体,承载叠置于该腔体框架上,以接受电压而产生往复式地弯曲振动;
一绝缘框架,承载叠置于该致动体上;以及
一导电框架,承载叠设置于该绝缘框架上;
其中,该致动体、该腔体框架及该悬浮片之间形成一共振腔室,透过驱动该致动体以带动该喷气孔片产生共振,使该喷气孔片的该悬浮片产生往复式地振动位移,以造成气体通过该空隙进入该气流腔室再排出,实现气体的传输流动。
12.如权利要求权利要求11所述的气体检测装置,其特征在于,该致动体包含:
一压电载板,承载叠置于该腔体框架上;
一调整共振板,承载叠置于该压电载板上;以及
一压电板,承载叠置于该调整共振板上,以接受电压而驱动该压电载板及该调整共振板产生往复式地弯曲振动。
13.如权利要求权利要求7所述的气体检测装置,其特征在于,该微粒检测模块进一步包含一挥发性有机物传感器。
14.如权利要求权利要求13所述的气体检测装置,其特征在于,该挥发性有机物传感器定位设置于该驱动电路板上并与其电性连接,容设于该出气沟槽中,对该出气路径所导出的一气体做检测。
15.如权利要求权利要求13所述的气体检测装置,其特征在于,该挥发性有机物传感器定位设置于该驱动电路板上并与其电性连接,容设于该光陷阱区,对通过该进气沟槽的该进气路径且经过该透光窗口而导入于该光陷阱区的一气体做检测。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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