專利名稱：氣體偵測器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種氣體偵測器，應用于偵測譬如為二氧化碳等氣體，特別是一種設計為鸚鵡螺狀的形態(tài)，而可大幅縮小體積的氣體偵測器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在市場上販賣的二氧化碳偵測器或二氧化碳分析儀，幾乎都是采用非分布式紅外線(Non-dispersive Infrared, NDIR)吸收法來感測。它的原理是運用氣體對紅外線特殊波長的吸收特性以及氣體濃度與吸收量成正比的特性，例如一氧化碳對4. 7微米(μ m) 波長、二氧化碳對4.3微米(μπι)波長的紅外線的吸收性最強，得以偵測特定氣體濃度。典型的氣體偵測器，請參閱美國公告第5，163，332號專利，為直線型的形態(tài)，主要利用直線型管道、兩端分別連接有光源與傳感器，而可供待測氣體于管道內(nèi)吸收由光源所發(fā)出的光線中，特定波長的光線，然后，再由傳感器來予以接收、判別。因為是采用直線型的設計，因此整體長度較長，攜帶、包裝運送都較不方便；同時，直線型管道的設計，也很容易使光線在沒有經(jīng)過太多氣體吸收后，即受到傳感器的接收，因此，判別氣體上會遇到較大的問題。另外，如美國公告第7，244, 939號專利，設計為同心圓的形態(tài)，傳感器置放于同心圓的中心，而光源則設置于外圈上，使得光源所發(fā)出的光線，能夠沿著同心圓環(huán)繞的方式， 來進入傳感器內(nèi)，有效于有限空間內(nèi)，增加光線行經(jīng)的光路路徑。然而，因為此結(jié)構(gòu)較為復雜，且氣體傳感器的體積不大，因此組裝上不太容易，變相增加了工時、提高了制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問題，本發(fā)明的主要目在于提出一種氣體偵測器，具有足夠的光路路徑來提供氣體吸收特定波長的光線，同時結(jié)構(gòu)簡單、體積小，且易于組裝、運送，由此，可大體上解決前述現(xiàn)有技術(shù)的缺失。因此，為達上述目的，本發(fā)明提出一種氣體偵測器，其包括一光源件，可發(fā)出光線；一基座；一傳感器，可偵測所述光源件發(fā)出的所述光線；一上蓋體，結(jié)合于所述基座上， 所述上蓋體包含一光源腔室，用以供所述光源件設置；一感測腔室，用以供所述傳感器裝設；以及一連接通道，連接所述光源腔室以及所述感測腔室，而可引入一待測氣體，使該待測氣體吸收部份波長的所述光線，而后供所述傳感器感測所述光線而予以判別，且所述連接通道為非同心圓的螺旋狀通道；所述的氣體偵測器還包括一基板，用以承載上述的光源件、基座、傳感器以及上蓋體。其中，所述螺旋狀通道與所述光源腔室、所述感測腔室構(gòu)成一鸚鵡螺形狀的空間， 而可提供足夠的光路路徑，給予引入的待測氣體吸收部份波長的光線，而后供傳感器感測光線并予以判別。其中，所述連接通道具有至少一透氣通槽。其中，所述透氣通槽貼附有不織布。
其中，所述透氣通槽沿著所述螺旋狀通道的側(cè)面開設。其中，所述光源腔室的體積大于所述感測腔室的體積。其中，所述連接通道的橫截面，沿著所述光源腔室漸縮至所述感測腔室。其中，所述連接通道的內(nèi)側(cè)表面具有反光膜。其中，所述感測腔室上方具有一反射斜面。本發(fā)明的有益效果是利用非線性、非同心圓的螺旋狀通道(譬如為鸚鵡螺的型態(tài))，不僅體積小、成本降低，同時采用平面式組裝，大幅降低組裝工時與成本。同時，光源與傳感器位于不同腔室，大幅降低熱污染的風險；同時又具備有足夠的光路路徑，提供待測氣體吸收特定波長的光線，提高偵測的正確性。為使對本發(fā)明的目的、特征及其功能有進一步的了解，茲配合附圖詳細說明如下


圖1為本發(fā)明氣體偵測器的立體分解示意圖；圖2A-2C為本發(fā)明氣體偵測器的底部部件組裝的示意圖；圖3A-3B為本發(fā)明氣體偵測器的組裝完成的立體示意圖；以及圖4為本發(fā)明氣體偵測器的光路路徑示意圖。附圖標記說明10-基板；11-第一固定孔；21-傳感器；22-光源件；30-基座； 31-第一穿孔；32-安裝件；33-第二穿孔；40-上蓋體；41-連接通道；42-光源腔室；43-感測腔室；44-透氣通槽；45-反光斜面；46-缺口 ；47-延伸部；48-第二固定孔；49-不織布； 61-光路路徑；70-固定組件。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明所揭露的氣體偵測器，請參考圖1所示，為本發(fā)明的氣體偵測器的立體分解示意圖，氣體偵測器主要包含有基板10、傳感器21、光源件22、基座30以及上蓋體 40?；?0主要是用以承載上述各組件，且其可為一印刷電路板(PCB，Printed Circuit Board)，而可供與光源件22、傳感器21形成電連接，并與外界偵測判斷電路連接 (容后詳述)；而基板10上具有多個第一固定孔11，其可為單一尺寸或是多種尺寸的混合。 傳感器21則固定于基板10的適當位置上，如圖2A所示，承上所述，若基板10為印刷電路板，則傳感器21可為表面貼裝器件(SMD，Surface Mounted Devices)或是雙列直插式封裝 (DIP, Dual In-line Package)，而可與其構(gòu)成電連接。而基座30的兩端，分別具有第一穿孔31及安裝件32，安裝件32具有第二穿孔33， 且第二穿孔33與基座30的橫截面平行，因此，當基座30裝設固定于基板10上時，如圖2B 所示，第一穿孔31可供傳感器21對應穿出，第一穿孔31的孔徑以略大于傳感器21為佳。 再如圖2C所示，光源件22穿設于第二穿孔33中，第二穿孔33的孔徑以略大于光源件22 為佳，且光源件22可為雙列直插式封裝，而可與基板10構(gòu)成電連接。接著，請同時參照圖3A、圖;3B，上蓋體40包含有缺口 46、感測腔室43、光源腔室42 以及連接通道41，整體上蓋體40形狀以構(gòu)成一個譬如鸚鵡螺(Nautilus)型態(tài)的非線性、非同心圓的螺旋狀通道為佳；就其形態(tài)來說，其向徑和切線的夾角保持一定。當上蓋體40結(jié)合于基座30上時，可形成密閉空間，感測腔室43恰好罩設于傳感器21上，光源腔室42恰好罩設于光源件22上，而缺口 46的形狀恰好罩設于安裝件32上；一般來說，氣體偵測器用的光源件22，常見者為紅外線光源，為避免其發(fā)光時的熱污染，光源腔室42的體積宜大于感測腔室43的體積，且較佳者，連接通道41的橫截面是沿著光源腔室42漸縮至感測腔室 43，其中，光源件22的可發(fā)出光線端朝向連接通道41，且位于感測腔室43內(nèi)，而光源件22 的接腳端裸露于缺口 46外，且電連接至基板10。同時，因為需要光線于內(nèi)部反射，因此連接通道41的內(nèi)側(cè)表面具有反光膜，來增加光線折射的比率。而上蓋體40的外側(cè)延伸有多個延伸部47，每一延伸部47具有一第二固定孔48， 而第二固定孔48對應基板10上的第一固定孔11，上蓋體40可通過固定組件70 (譬如為螺絲)穿過基板10的第一固定孔11及第二固定孔48來予以固定于基板10上。同時，上蓋體40上具有至少一個透氣通槽44，其可為沿著螺旋狀通道的側(cè)面開設，在此以設有三個透氣通槽44為例，并于其上貼附有不織布49，防止灰塵進入，如圖;3B所示。同時，光路路徑的末端，換句話說，接近傳感器21的上方，在感測腔室43上具有反射斜面45，而能夠有效將反射光線導引入傳感器21。請參閱圖4，顯示光源件22所發(fā)出的光線的光路路徑61，光線在連接通道41內(nèi)行進，受到其內(nèi)側(cè)表面的反光膜反射而持續(xù)前進，同時，連接通道41內(nèi)的氣體會吸收特定波長的光線(譬如一氧化碳對4. 7微米(μ m)波長、二氧化碳對4. 3微米(μ m)波長的紅外線的吸收性最強)，最后光線透過反射斜面45的反射光路路徑而進入傳感器21，經(jīng)過分析后，即可判別出特定的待測氣體。本發(fā)明揭露一種氣體偵測器，是利用非線性、非同心圓的螺旋狀通道(譬如為鸚鵡螺的型態(tài))，不僅體積小、成本降低，同時采用平面式組裝，大幅降低組裝工時與成本。同時，光源與傳感器位于不同腔室，大幅降低熱污染的風險；同時又具備有足夠的光路路徑， 提供待測氣體吸收特定波長的光線，提高偵測的正確性。雖然本發(fā)明以前述的實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，所為的更動與潤飾，均屬本發(fā)明的專利保護范圍。關于本發(fā)明所界定的保護范圍請參考所附的申請專利范圍。
權(quán)利要求
1.一種氣體偵測器，其特征在于，包括 一光源件，發(fā)出光線；一基座；一傳感器，偵測所述光源件發(fā)出的所述光線； 一上蓋體，結(jié)合于所述基座上，所述上蓋體包含 一光源腔室，用以供所述光源件設置； 一感測腔室，用以供所述傳感器裝設；以及一連接通道，連接所述光源腔室以及所述感測腔室，而能夠引入一待測氣體，使該待測氣體吸收部份波長的所述光線，而后供所述傳感器感測所述光線而予以判別，且所述連接通道為非同心圓的螺旋狀通道；以及一基板，用以承載上述的光源件、基座、傳感器以及上蓋體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體偵測器，其特征在于，所述螺旋狀信道與所述光源腔室、 所述感測腔室構(gòu)成一鸚鵡螺形狀的空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體偵測器，其特征在于，所述連接通道具有至少一透氣通槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體偵測器，其特征在于，所述透氣通槽貼附有不織布。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體偵測器，其特征在于，所述透氣通槽沿著所述螺旋狀通道的側(cè)面開設。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體偵測器，其特征在于，所述光源腔室的體積大于所述感測腔室的體積。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣體偵測器，其特征在于，所述連接通道的橫截面，沿著所述光源腔室漸縮至所述感測腔室。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體偵測器，其特征在于，所述連接通道的內(nèi)側(cè)表面具有反光膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體偵測器，其特征在于，所述感測腔室上方具有一反射斜面。
全文摘要
一種氣體偵測器，利用連接通道予以連接光源件以及傳感器所在的光源腔室和感測腔室，而可供導入待測氣體吸收部份波長的光線，以提供傳感器感測并判別，且連接信道設計為非線性、非同心圓的螺旋狀通道，大幅縮小光學腔(Air Cell)的體積。
文檔編號G01N21/05GK102507490SQ20111029081
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者余少云, 林增隆, 黃幼謙 申請人:熱映光電股份有限公司