DE202019106681U1

DE202019106681U1 - Vorrichtung zum Erfassen von ausgeatmetem Gas eines E-Zigaretten-Rauchers

Info

Publication number: DE202019106681U1
Application number: DE202019106681.4U
Authority: DE
Original assignee: Ai Nose Corp
Current assignee: Ainos Inc San Diego Us
Priority date: 2019-10-04
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2019-12-16
Anticipated expiration: 2029-11-30
Also published as: JP3225325U; TWM596084U; CN212060015U

Abstract

Vorrichtung zum Erfassen von ausgeatmetem Gas eines E-Zigaretten-Rauchers und zum Erkennen der Kohlenmonoxidkonzentration des ausgeatmeten Gases, aufweisend:ein Gehäuse (10), das eine untere Gehäusehälfte (11) und eine obere Gehäusehälfte (12) aufweist, wobei die obere Gehäusehälfte (12) mit der unteren Gehäusehälfte (11) verbunden ist, wodurch sich ein Aufnahmeraum (14) zwischen der unteren Gehäusehälfte (11) und der oberen Gehäusehälfte (12) ergibt, und wobei die obere Gehäusehälfte (12) einen Gaskanal (121) aufweist, der mit der Außenseite kommuniziert und durch den das ausgeatmete Gas hindurchtritt; undein Gaserfassungsmodul (20), das sich im Inneren des Aufnahmeraums (14) befindet, wobei das Gaserfassungsmodul (20) eine Leiterplatte (21), einen auf der Leiterplatte (21) angeordneten Gaserfassungschip (22), der mit dem ausgeatmeten Gas reagiert, um ein Messsignal zu erzeugen, und eine Rechensteuereinheit (23) aufweist, die auf der Leiterplatte (21) angeordnet und mit dem Gaserfassungschip (22) verbunden ist, und wobei die Rechensteuereinheit (23) basierend auf dem Messsignal eine dem ausgeatmeten Gas zugeordnete Kohlenmonoxidkonzentration erzeugt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gesundheitserfassungsvorrichtung, insbesondere eine Vorrichtung zum Erfassen von ausgeatmetem Gas eines E-Zigaretten-Rauchers.
In letzter Zeit ist die Zahl der verbrauchten E-Zigaretten allmählich angestiegen. Einige Menschen glauben, dass E-Zigaretten (elektrische Zigaretten) für den menschlichen Körper weniger schädlich sind als herkömmliche Zigaretten, während andere glauben, dass E-Zigaretten dem menschlichen Körper immer noch einen gewissen Schaden zufügen.
Aus der TW M476481 ist eine Schalteranordnung einer E-Zigarette bekannt, die ein Gehäuse, eine Steuereinheit, ein Schalterelement und ein Verriegelungselement aufweist. Das Gehäuse besitzt einen Innenraum und mindestens eine Axialöffnung. Eine Schaltbohrung verläuft radial durch die Wandfläche des Gehäuses. Die Steuereinheit befindet sich im Inneren des Gehäuses und weist mindestens einen elektrischen Anschluss auf. Jeder der elektrischen Anschlüsse ist auf die jeweilige Öffnung des Gehäuses ausgerichtet. Das Schalterelement ist radial beweglich in der Schalteröffnung des Gehäuses angeordnet. Das Schalterelement ist mit einem Auslöseelement versehen, das ein Leiter ist und durch das die Steuereinheit selektiv ausgelöst wird. Das Verriegelungselement ist an einem Ende des Gehäuses angeordnet und relativ zum Gehäuse um die Achse des Gehäuses drehbar. Das axial innere Ende des Verriegelungselements ist in dem Gehäuse angeordnet, wobei ein Stoppabschnitt radial vorsteht und selektiv an dem Schalterelement anliegt.
Obwohl es immer noch untersucht wird, ob E-Zigaretten ein Gesundheitsrisiko für Benutzer darstellen, ist es immer noch erforderlich, die Menge der verbrauchten E-Zigaretten mäßig zu kontrollieren. Bei der Ermittelung der Menge der verbrauchten E-Zigaretten werden derzeit normalerweise Blutproben benötigt. Benutzer müssen nicht nur persönlich ins Krankenhaus, sondern auch ewig auf die Ergebnisse warten, was nicht effizient ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erfassen von ausgeatmetem Gas bzw. Dampf eines E-Zigaretten-Rauchers (also das vom Raucher beim Rauchen ausgeatmente Luft-Gas-Dampf-Gemisch) zu schaffen, durch die vermieden wird, dass es schwierig ist, die Verbrauchsmenge an E-Zigaretten nicht sofort zu ermitteln, wie dies beim Stand der Technik meist der Fall ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum Erfassen von ausgeatmetem Gas eines E-Zigaretten-Rauchers, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Merkmalen der Unteransprüche hervor.
Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung zum Erfassen von ausgeatmetem Gas eines E-Zigaretten-Rauchers und zum Erkennen der Kohlenmonoxidkonzentration des ausgeatmeten Gases bereitgestellt, die Folgendes aufweist:

ein Gehäuse, das eine untere Gehäusehälfte und eine obere Gehäusehälfte aufweist, wobei die obere Gehäusehälfte mit der unteren Gehäusehälfte verbunden ist, wodurch sich ein Aufnahmeraum zwischen der unteren Gehäusehälfte und der oberen Gehäusehälfte ergibt, und wobei die obere Gehäusehälfte einen Gaskanal aufweist, der mit der Außenseite kommuniziert und durch den das ausgeatmete Gas hindurchtritt; und
ein Gaserfassungsmodul, das sich im Inneren des Aufnahmeraums befindet, wobei das Gaserfassungsmodul eine Leiterplatte, einen auf der Leiterplatte angeordneten Gaserfassungschip, der mit dem ausgeatmeten Gas reagiert, um ein Messsignal zu erzeugen, und eine Rechensteuereinheit aufweist, die auf der Leiterplatte angeordnet und mit dem Gaserfassungschip verbunden ist, und wobei die Rechensteuereinheit basierend auf dem Messsignal eine dem ausgeatmeten Gas zugeordnete Kohlenmonoxidkonzentration erzeugt.

Im Falle der erhitzten E-Zigarette ist eine der Eigenschaften des E-Zigaretten-Rauchers die Kohlenmonoxidkonzentration im ausgeatmeten Gas. Dementsprechend kann die erfindungsgemäße Vorrichtung tragbar ausgeführt sein, um die Kohlenmonoxidkonzentration des ausgeatmeten Gases des E-Zigaretten-Rauchers sofort zu ermitteln, sodass die Verbrauchsmenge ermittelbar ist und der Zweck der Warnung und Kontrolle erreicht wird.
Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

1 eine perspektivische Zusammenbaudarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
3 ein Systemblockdiagramm eines erfindungsgemäßen Gaserfassungsmoduls.

Wie aus 1 und 2 ersichtlich, weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erfassen eines ausgeatmeten Gases eines E-Zigaretten-Rauchers und gleichzeitig zum Interpretieren einer Kohlenmonoxidkonzentration des ausgeatmeten Gases ein Gehäuse 10, ein Gaserfassungsmodul 20 und ein Substrat 30 auf. Das Gehäuse 10 weist eine untere Gehäusehälfte 11, eine obere Gehäusehälfte 12 und eine Schale 13 auf. Die obere Gehäusehälfte 12 ist mit der unteren Gehäusehälfte 11 verbunden, wodurch sich ein Aufnahmeraum 14 zwischen der unteren Gehäusehälfte 11 und der oberen Gehäusehälfte 12 ergibt. Die Schale 13 ist auf einer oberen Oberfläche der oberen Gehäusehälfte 12 angeordnet. Die obere Gehäusehälfte 12 weist einen Gaskanal 121 auf, wobei die Schale 13 eine dem Gaskanal 121 entsprechende Öffnung 131 besitzt, durch die das ausgeatmete Gas in den Aufnahmeraum 14 gelangen kann.
Bezugnehmend auf 3 trägt das Substrat 30 das Gaserfassungsmodul 20 und ist in dem Aufnahmeraum 14 angeordnet. Das Gaserfassungsmodul 20 weist eine Leiterplatte 21, einen Gaserfassungschip 22, eine Rechensteuereinheit 23, ein Temperatur- und Feuchtigkeitssteuermodul 24, eine Datenspeichereinheit 25, einen Analog-Digital-Wandler 26, eine Speichereinheit 27 und eine Stromverwaltungseinheit 28 auf.
Der Gaserfassungschip 22, die Operationssteuereinheit 23, das Temperatur- und Feuchtigkeitssteuermodul 24, die Datenspeichereinheit 25, der Analog-Digital-Wandler 26, die Speichereinheit 27 und die Stromverwaltungseinheit 28 befinden sich auf der Leiterplatte 21 und sind über die Leiterplatte 21 elektrisch miteinander verbunden, was doch in 3 nicht gezeigt ist. Der Gaserfassungschip 22 ist im Gaskanal 121 freigelegt, um mit dem ausgeatmeten Gas zu reagieren, das aus der Öffnung 131 in den Gaskanal 121 eintritt, um ein Messsignal zu erzeugen, das mit mindestens einer chemischen Zusammensetzung des ausgeatmeten Gases assoziiert ist. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der chemischen Zusammensetzung um Kohlenmonoxid.
Die Rechensteuereinheit 23 ist elektrisch mit dem Gaserfassungschip 22 verbunden, wobei durch die Rechensteuereinheit 23 die Kohlenmonoxidkonzentration des ausgeatmeten Gases basierend auf dem Messsignal ermittelt wird. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Gaserfassungschip 22 eine Heizelektrode, eine Interdigitalschaltung und einen suspendierten Film auf, und wobei die Interdigitalschaltung ein Metallredoxmaterial enthält.
Das Temperatur- und Feuchtigkeitssteuermodul 24 ist elektrisch mit der Rechensteuereinheit 23 verbunden und misst und steuert die Temperatur und Feuchtigkeit in dem Gaskanal 121. Nachdem die Temperatur und die Feuchtigkeit ermittelt oder gesteuert/geändert wurden, kann die Rechensteuereinheit 23 eine genauere Kohlenmonoxidkonzentration entsprechend der Korrektur berechnen. Wenn der Benutzer das Gas aus dem Mund ausbläst, enthält das ausgeatmete Gas eine höhere Temperatur und Luftfeuchtigkeit, was die Genauigkeit der Erfassung beeinträchtigt. Wenn der Gaserfassungschip 22 erfasst wird, sollten daher die Temperatur und die Feuchtigkeit innerhalb eines bestimmten Bereichs gehalten werden. Beispielsweise wird die Temperatur vorzugsweise zwischen 45°C und 60°C gehalten, vorzugsweise zwischen 45°C und 50°C.
Die Datenspeichereinheit 25 ist elektrisch mit der Rechensteuereinheit 23 verbunden und speichert mehrere Rauchindizes, die unterschiedlichen Kohlenmonoxidkonzentrationen oder -bereichen entsprechen. Der Analog-Digital-Wandler 26, die Speichereinheit 27 und die Stromverwaltungseinheit 28 sind jeweils elektrisch mit der Rechensteuereinheit 23 verbunden, wobei der Analog-Digital-Wandler 26 für die Analog-Digital-Wandlung des Messsignals bei der Rechensteuereinheit 23 sorgt. Die Speichereinheit 27 ist zum Speichern des Messsignals konfiguriert, wobei die Stromverwaltungseinheit 28 die von jeder Einheit oder Komponente benötigte Energie bereitstellt. In einem Ausführungsbeispiel weist das Gaserfassungsmodul 20 ferner ein Bluetooth-Modul auf, das das Messsignal oder die Daten, die sich auf das Messsignal beziehen, nach außen übertragen kann, um die Datenverarbeitung durchzuführen oder Anweisungen zu empfangen. Bezugnehmend auf 1 und 2 sind ferner ein Stromkabel 40 und ein Stromanschluss 41 vorgesehen. Das Stromkabel 40 verläuft durch das Gehäuse 10 und ist mit der Stromverwaltungseinheit 28 verbunden, wobei der Stromanschluss 41 an das Stromkabel 40 angeschlossen ist.

In einem Ausführungsbeispiel ist ferner ein Anzeigefeld vorgesehen, das auf dem Gehäuse 10 angeordnet und mit der Rechensteuereinheit 23 verbunden ist, um eine Kohlenmonoxidkonzentration oder einer dem ausgeatmeten Gas zugeordneten Bezeichnung für die Rauchereinstufung anzuzeigen. Nach der Rauchereinstufung, basierend auf der Kohlenmonoxidkonzentration des ausgeatmeten Gases sind Folgende zu unterscheiden: „starker E-Zigaretten-Raucher“, „mäßiger und starker E-Zigaretten-Raucher“, „mäßiger E-Zigaretten-Raucher“, „täglich fester E-Zigaretten-Raucher“, „möglicher E-Zigaretten-Raucher“ und „Nicht-E-Zigaretten-Raucher“ [ein oder zwei Tage ohne E-Zigaretten]“. Die Rechensteuereinheit 23 kann die dem E-Zigaretten-Raucher entsprechende Rauchereinstufung auf dem Anzeigefeld gemäß der erzeugten Kohlenmonoxidkonzentration des ausgeatmeten Gases anzeigen. Die Zuordnung des E-Zigaretten-Rauchers bzw. die Rauchereinstufung wird wie folgt gezeigt:

Kohlenmonoxidkonzentration PPM	Rauchereinstufung
unter 5	Nicht-E-Zigaretten-Raucher ein oder zwei Tage ohne E-Zigaretten
6 bis 7	möglicher E-Zigaretten-Raucher
8	täglich fester E-Zigaretten-Raucher
11 bis 15	mäßiger elektronischer E-Zigaretten-Raucher
16 bis 20	mäßiger und starker E-Zigaretten-Raucher
über 21	starker E-Zigaretten-Raucher

Im Falle der erhitzten E-Zigarette ist eine der Eigenschaften des E-Zigaretten-Rauchers die Kohlenmonoxidkonzentration im ausgeatmeten Gas. Dementsprechend kann die erfindungsgemäße Vorrichtung tragbar ausgeführt sein, um die Kohlenmonoxidkonzentration des ausgeatmeten Gases des E-Zigaretten-Rauchers sofort zu ermitteln, sodass die Verbrauchsmenge ermittelbar ist und der Zweck der Warnung und Kontrolle erreicht wird.
Zusammenfassend wird eine Vorrichtung zum Erfassen von ausgeatmetem Gas eines E-Zigaretten-Rauchers und zum Erkennen der Kohlenmonoxidkonzentration des ausgeatmeten Gases offenbart, aufweisend: ein Gehäuse 10, das eine untere Gehäusehälfte 11 und eine obere Gehäusehälfte 12 aufweist, wobei die obere Gehäusehälfte 12 mit der unteren Gehäusehälfte 11 verbunden ist, wodurch sich ein Aufnahmeraum 14 zwischen der unteren Gehäusehälfte 11 und der oberen Gehäusehälfte 12 ergibt, und wobei die obere Gehäusehälfte 12 einen Gaskanal 121 aufweist, der mit der Außenseite kommuniziert und durch den das ausgeatmete Gas hindurchtritt; und ein Gaserfassungsmodul 20, das sich im Inneren des Aufnahmeraums 14 befindet, wobei das Gaserfassungsmodul 20 eine Leiterplatte 21, einen auf der Leiterplatte 21 angeordneten Gaserfassungschip 22, der mit dem ausgeatmeten Gas reagiert, um ein Messsignal zu erzeugen, und eine Rechensteuereinheit 23, die auf der Leiterplatte 21 angeordnet und mit dem Gaserfassungschip 22 verbunden ist. aufweist, und wobei die Rechensteuereinheit 23 basierend auf dem Messsignal eine dem ausgeatmeten Gas zugeordnete Kohlenmonoxidkonzentration erzeugt. Außerdem ist die Vorrichtung tragbar ausgeführt, wobei die Verbrauchsmenge an E-Zigaretten durch Ermitteln der Kohlenmonoxidkonzentration für Gesundheitsüberwachungszwecke erfassbar ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

TW M476481 [0003]

Claims

Vorrichtung zum Erfassen von ausgeatmetem Gas eines E-Zigaretten-Rauchers und zum Erkennen der Kohlenmonoxidkonzentration des ausgeatmeten Gases, aufweisend: ein Gehäuse (10), das eine untere Gehäusehälfte (11) und eine obere Gehäusehälfte (12) aufweist, wobei die obere Gehäusehälfte (12) mit der unteren Gehäusehälfte (11) verbunden ist, wodurch sich ein Aufnahmeraum (14) zwischen der unteren Gehäusehälfte (11) und der oberen Gehäusehälfte (12) ergibt, und wobei die obere Gehäusehälfte (12) einen Gaskanal (121) aufweist, der mit der Außenseite kommuniziert und durch den das ausgeatmete Gas hindurchtritt; und ein Gaserfassungsmodul (20), das sich im Inneren des Aufnahmeraums (14) befindet, wobei das Gaserfassungsmodul (20) eine Leiterplatte (21), einen auf der Leiterplatte (21) angeordneten Gaserfassungschip (22), der mit dem ausgeatmeten Gas reagiert, um ein Messsignal zu erzeugen, und eine Rechensteuereinheit (23) aufweist, die auf der Leiterplatte (21) angeordnet und mit dem Gaserfassungschip (22) verbunden ist, und wobei die Rechensteuereinheit (23) basierend auf dem Messsignal eine dem ausgeatmeten Gas zugeordnete Kohlenmonoxidkonzentration erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einem Temperatur- und Feuchtigkeitssteuermodul (24), das auf der Leiterplatte (21) angeordnet und mit der Recheneinheit (23) verbunden ist, wobei das Temperatur- und Feuchtigkeitssteuermodul (24) Temperatur und Feuchtigkeit im Gaskanal (121) misst und regelt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit einem Anzeigefeld, das auf dem Gehäuse (10) angeordnet und mit der Rechensteuereinheit (23) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, ferner mit einer Datenspeichereinheit (25), die auf der Leiterplatte (21) angeordnet und mit der Rechensteuereinheit (23) verbunden ist, wobei die Datenspeichereinheit (25) mehrere verschiedene Bezeichnungen der Rauchereinstufung speichert, und wobei die für die Einstufung des E-Zigaretten-Rauchers entsprechende Bezeichnung gemäß der von der Rechensteuereinheit (23) erzeugten Kohlenmonoxidkonzentration des ausgeatmeten Gases auf dem Anzeigefeld anzeigbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einem Analog-Digital-Wandler (26), der auf der Leiterplatte (21) angeordnet und mit der Rechensteuereinheit (23) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, ferner mit einer Speichereinheit, die auf der Leiterplatte (21) angeordnet und mit der Rechensteuereinheit (23) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, ferner mit einer Stromverwaltungseinheit (28), die auf der Leiterplatte (21) angeordnet und mit der Rechensteuereinheit (23) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, ferner mit einem Stromanschluss (41), der durch das Gehäuse (10) verläuft und mit der Stromverwaltungseinheit (28) verbunden ist, wobei der Stromanschluss (41) an das Stromkabel (40) angeschlossen ist.