TWI642911B - 用於量測水瓶內所盛載液體之體積變化量之量測裝置 - Google Patents

Abstract

一種量測裝置，其包含有一瓶套以及一重量感測模組，該瓶套形成有一第一容置空間、一第二容置空間以及連通該第一容置空間之一第一開口。該瓶套具有伸縮彈性，該第一容置空間至少有一部分之內徑係小於一水瓶之外徑，當該水瓶自該第一開口插設於該第一容置空間時，該瓶套能穩固地含住該水瓶。該重量感測模組係設置於該第二容置空間內，該重量感測模組係用以於不同時間點量測該水瓶與盛載於該水瓶內之一液體之重量，且依據不同時間點所量測之該水瓶與該液體之重量差異得出一重量變化量，藉以判斷該液體之一體積變化量。

Description

用於量測水瓶內所盛載液體之體積變化量之量測裝置

本發明係關於一種量測裝置，尤指一種可用以承載水瓶與量測該水瓶內所盛載液體之體積變化量之量測裝置。

隨著健康意識的抬頭，越來越多人關注自身的飲水量是否足夠，攝取足夠的飲水量可以促進新陳代謝作用且維持身體健康，但人們在繁忙的工作與生活中卻很容易忘記去喝水。現在市面上雖然已經有可以提醒使用者飲水之產品，例如智能水瓶或智能杯墊。但其中智能水瓶的水量感測器須安裝在特製的水瓶內或是須與該特製水瓶專屬地配對使用，因此該產品價格昂貴且無法適用其它市售或使用者既有的水瓶或水杯，實用性有限。而智能杯墊雖強調能適用在市售或使用者既有的多數水瓶或水杯，但其與水瓶分離式的設計將不便於使用者將杯墊隨水瓶隨時隨地攜帶使用，而失去原本想要的隨時監督與提醒喝水量的效果。

因此，本發明提供一種不但可承載水瓶且對水瓶秤重並能與水瓶一起攜帶的量測裝置，以至少解決上述問題。

為達成上述目的，本發明揭露一種用於量測一水瓶內所盛載一液體之一體積變化量之量測裝置，其包含有一瓶套以及一重量感測模組，該瓶套形成有一第一容置空間、一第二容置空間以及連通該第一容置空間之一第一開口，該瓶套具有伸縮彈性，該第一容置空間至少有一部分之內徑係小於該水瓶 之外徑，當該水瓶自該第一開口插設於該第一容置空間時，該瓶套能穩固地含住該水瓶，該重量感測模組係設置於該第二容置空間內，該重量感測模組係用以於不同時間點量測該水瓶與該液體之重量，且依據不同時間點所量測之該水瓶與該液體之重量差異得出一重量變化量，藉以判斷該液體之該體積變化量。

綜上所述，於本發明中，由於瓶套至少有一部分之內徑小於水瓶之外徑且瓶套可彈性伸縮變形，因此當使用者將瓶套套設於水瓶上時，瓶套會與水瓶互相緊配合而含住水瓶，以使量測裝置可與水瓶穩固結合而不輕易脫落或翻倒，方便與水瓶一同攜帶使用或直立擺置。此外，當使用者欲自行更換不同尺寸的水瓶時，瓶套可隨不同的水瓶尺寸伸縮而與水瓶仍互相保持緊配合，亦即本發明之量測裝置可任意搭配不同尺寸的水瓶使用。如此一來，使用者不需改變原本飲水習慣且可依其需求替換水瓶，實具使用方便性。此外，藉由量測裝置量測水瓶所盛載液體之體積變化量可得知使用者之飲水狀況，而達到健康管理之目的。

11、11’、11”、1'''‧‧‧量測裝置

110、110’、110”、110'''、110''''‧‧‧瓶套

1101、1101’、1101”、1101'''、1101''''‧‧‧第一容置空間

1102、1102''''‧‧‧第二容置空間

1103‧‧‧間隔層

1103''''‧‧‧底層

1104、1104''''‧‧‧縮口部

1105''''‧‧‧結構弱化部

1106”‧‧‧第一套體

1107”‧‧‧第二套體

1108”‧‧‧伸縮縫

1109'''‧‧‧開槽結構

110A‧‧‧第一開口

110B‧‧‧第二開口

111‧‧‧重量感測模組

1110‧‧‧控制單元

1111‧‧‧傳輸單元

1112‧‧‧儲存單元

1113‧‧‧電源單元

1114‧‧‧重量感測單元

1115‧‧‧固定件

1116‧‧‧動件

112’、112”‧‧‧肋條結構

113’、113”‧‧‧排氣通道

114'''‧‧‧連接部

第1圖為本發明第一實施例與水瓶組合之量測裝置之外觀示意圖。

第2圖為本發明第一實施例與水瓶分離之量測裝置之部份元件***圖。

第3圖為本發明第一實施例重量感測模組之功能方塊圖。

第4圖為本發明第一實施例瓶套之剖面示意圖。

第5圖與第6圖為本發明第二實施例量測裝置於不同視角之元件***圖。

第7圖與第8圖為本發明第三實施例量測裝置之於不同視角之元件***圖。

第9圖與第10圖為本發明第四實施例量測裝置之於不同視角之元件***圖。

第11圖為本發明第五實施例瓶套之剖面示意圖。

以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

請參閱第1圖與第2圖，第1圖為本發明第一實施例與一水瓶10組合之一量測裝置11之外觀示意圖，第2圖為本發明第一實施例與水瓶10分離之量測裝置11之部份元件***圖。如第1圖與第2圖所示，本發明之量測裝置11可配合水瓶10一起使用，並可依需要組合一起或拆卸分離。水瓶10係用來盛載一液體，如飲用水與飲料等。量測裝置11包含有一瓶套110以及一重量感測模組111，重量感測模組111係安裝於瓶套110且用以於瓶套110承載並套接於水瓶10底部時量測水瓶10內所盛載該液體之一體積變化量，藉以判斷使用者飲水量。

請參閱第2圖與第3圖，第3圖為本發明第一實施例重量感測模組111之功能方塊圖。如第2圖與第3圖所示，重量感測模組111包含有一控制單元1110、一傳輸單元1111、一儲存單元1112、一電源單元1113以及一重量感測單元1114。控制單元1110電連接於傳輸單元1111、儲存單元1112以及重量感測單元1114，藉以控制上述元件之作動。電源單元1113電連接於傳輸單元1111、儲存單元1112、控制單元1110以及重量感測單元1114，以提供其所需之電力。重量感測單元1114係用以於不同時間點量測水瓶10與其所盛載之該液體之重量。控制單元1110依據不同時間點所量測之水瓶10與該液體之重量差異得出一重量變化量，藉以判斷該液體之該體積變化量。控制單元1110可將該體積變化量儲存於儲存單元1112內，或利用傳輸單元1111將該體積變化量上傳至一電子裝置2(例如一可攜式行動通訊裝置、一穿戴式電子裝置或一電腦裝置等)。舉例來說，當該液體為水時，電子裝置2可將該水之該體積變化量視為飲水量紀錄起來，不但可供使用者瀏覽某一特定期間內飲水量之歷史紀錄，甚至當使用者飲水量不足時，電子裝置2可透過提示功能提醒使用者喝水。

於此實施例中，控制單元1110可為微處理器(Microprocessor)、微控制器(Micro Control Unit,MCU)或數位信號處理器(Digital Signal Processor,DSP)等元件，電源單元1113可為裝載有充電式鋰電池之電池基板，傳輸單元1111可為藍牙傳輸器(bluetooth transmitter)或通用序列匯流排連接器(universal serial bus connector)等無線或有線之傳輸介面，儲存單元1112可為各種形式之記憶體(memory)，重量感測單元1114可為具有應變規(strain gauge)之荷重元(load cell)，然本發明並不侷限於此。

如第2圖所示，重量感測模組111在結構上主要係由一固定件1115與一動件1116可活動地結合而成，固定件1115上安裝有一電路板1117以裝載上述控制單元1110、傳輸單元1111、儲存單元1112、電源單元1113以及重量感測單元1114，其中重量感測單元1114安裝於固定件1115與動件1116之間，當動件1116承受到壓力時會相對於固定件1115活動以施力於重量感測單元1114，藉以運算出壓力值。由於重量感測模組的基本原理與基本架構係習知技術且也常見於市售秤重產品上，故在此不多加贅述與說明。惟其中需加以說明的是，上述固定件與動件僅係便於說明重量感測模組而定義，事實上固定件與動件在不同的安裝配置方式上可以互換位置，亦即只要二者間可以相互活動既已滿足其功能要求，甚至亦可以定義二者皆為動件。

請參閱第1圖、第2圖與第4圖，第4圖為本發明第一實施例瓶套110之剖面示意圖。如第1圖、第2圖與第4圖所示，於此實施例中，瓶套110形成有一第一容置空間1101、一第二容置空間1102、一間隔層1103、一第一開口110A以及一第二開口110B，第一開口110A連通於第一容置空間1101，第二開口110B連通於第二容置空間1102，第一容置空間1101以及第二容置空間1102係藉由間隔層1103彼此分隔，即第一容置空間1101以及第二容置空間1102可為兩獨立分隔之腔室。水瓶10係自第一開口110A插設於第一容置空間1101而被瓶套110含住。重量 感測模組111係自下朝上從第二開口110B置入並安裝於第二容置空間1102中。

當重量感測模組111安裝於瓶套110的第二容置空間1102中，且瓶套110承載且含住水瓶10並放置於一承載面(例如桌面)上時，位於第一容置空間1101之水瓶10(可能包含或不包含該液體)會與瓶套110一同施壓於位於第二容置空間1102之重量感測模組111，重量感測模組111可依校正值而扣除掉瓶套110之重量後就可以量測到水瓶10與該液體之淨重量。

此外，瓶套110係可由彈性材質所製成，且瓶套110相對應於第一容置空間1101處形成有一縮口部1104，縮口部1104之內徑係小於瓶套110相對應於第一容置空間1101除了縮口部1104之外的其他部份之內徑且小於一般市售的水瓶10之外徑，藉以於水瓶10置入瓶套110時含住水瓶10。

如第1圖與第4圖所示，當使用者欲監控其飲水量時，首先可先將水瓶10自瓶套110之第一開口110A***於瓶套110中，此時，由於縮口部1104之內徑小於水瓶10之外徑，因此縮口部1104會向外撐開而彈性變形，而與水瓶10互相緊配合，以使量測裝置11可與水瓶10穩固結合而使水瓶10不輕易翻倒或脫落，方便使用者可將量測裝置11與水瓶10一同攜帶使用而不需分別攜帶水瓶10以及量測裝置11。接著，使用者可將結合水瓶10與量測裝置11之結合體放置於一承載面(例如一桌面)上或是將量測裝置11先放置於一承載面後再將水瓶10***，如上述地，重量感測模組111能量測到水瓶10與盛載於水瓶10內之液體於一第一時間點之一第一重量值。在使用者飲水後，使用者可再重新如上述方式使重量感測模組111量測到水瓶10與盛載於水瓶10內之液體於一第二時間點之一第二重量值。藉此，重量感測模組111便可依據該第一時間點與該第二時間點所量測之水瓶10與盛載於水瓶10內之液體之該第一重量值與該第二重量值所得出之一重量變化量，判斷盛載於水瓶10內之液體於該第一時間點與該第二時間點之一體積變化量，藉以判斷使用者飲水量。例如可將飲用水的密度視為 1gw/cm³，則此時重量變化量可大致等同於體積變化量。

然本發明之量測裝置之結構並不侷限於前述實施例，請參閱第5圖與第6圖，第5圖與第6圖為本發明第二實施例一量測裝置11’之於不同視角之元件***圖。如第5圖與第6圖所示，與前述實施例之量測裝置11不同的是，量測裝置11’之複數個肋條結構112’係設置於瓶套110’之內側且位於第一容置空間1101’之外周緣，兩相鄰的肋條結構112’間可形成有一排氣通道113’，藉此第一容置空間1101’內的氣體便可於水瓶10***第一容置空間1101’的過程中經由排氣通道113’排出，以避免形成阻礙水瓶10進入第一容置空間1101’之阻力。

請再參閱第7圖與第8圖，第7圖與第8圖為本發明第三實施例一量測裝置11”於不同視角之元件***圖。如第7圖與第8圖所示，與前述實施例之量測裝置11、11’不同的是，量測裝置11”之一瓶套110”包含有一第一套體1106”以及一第二套體1107”，第一套體1106”套設於第二套體1107”外。用以容置水瓶10之一第一容置空間1101”係形成於第二套體1107”內。第一套體1106”上形成有複數個伸縮縫1108”，複數個伸縮縫1108”係彼此間隔地交錯排列，藉以降低第一套體1106”本身之剛性以提昇第一套體1106”之整體彈性變形量，進而容納更大尺寸之水瓶。複數個肋條結構112”係設置於第二套體1107”之內側，兩相鄰的肋條結構112”間形成有一排氣通道113”，藉此第一容置空間1101”內的氣體便可於水瓶10進入第一容置空間1101”的過程中經由排氣通道113”排出，以避免形成阻礙水瓶10進入第一容置空間1101”之阻力。此外，於另一實施例中，瓶套110”亦可僅包含有第一套體1106”，而不包含第二套體1107”。

請再參閱第9圖與第10圖，第9圖與第10圖為本發明第四實施例一量測裝置11'''於不同視角之元件***圖。如第9圖與第10圖所示，與前述實施例之量測裝置11、11’、11”不同的是，量測裝置11'''之瓶套110'''另包含有兩連接部114'''以及一提把115'''。提把115'''係連接於瓶套110'''上，方便使用者手提攜帶。 瓶套110'''上形成有相對稱的兩開槽結構1109'''以將瓶套110'''區隔為兩半部，兩連接部114'''分別設置於兩開槽結構1109'''以銜接二半部。於此實施例中，連接部114'''係可為一拉鍊，當該拉鍊被拉開時可方便使用者取出水瓶10，當該拉鍊被拉上時可將兩半部聚合而穩固地將水瓶10含住固定於第一容置空間1101'''內；此外連接部114'''或可為一彈性布料或橡膠條等彈性材料，當較大尺寸之水瓶10容置於第一容置空間1101'''內可藉由該彈性材料之伸縮彈性而撐開兩半部，意即該彈性材料可用以提昇瓶套110'''之整體彈性變形量，進而容納更大尺寸之水瓶10。然本發明之連接部114'''與開槽結構1109'''之數量以及設置位置並不侷限於此實施例，舉例來說瓶套110'''上可僅形成有一開槽結構1109'''，量測裝置11'''可僅包含有一連接部114'''。

此外，請再參閱第11圖，第11圖為本發明第五實施例一瓶套110''''之剖面示意圖。與前述實施例之瓶套110、110’、110”、110'''不同的是，瓶套110''''之一第一容置空間1101''''以及一第二容置空間1102''''彼此互相連通，且瓶套110''''具有用以封閉第二容置空間1102''''之底部之一底層1103''''，即瓶套110''''不具有第一實施例中的間隔層與第二開口，重量感測模組111係自上朝下置入並安裝於第二容置空間1102''''中。此外，於此實施例中，當水瓶10放置於第一容置空間1101''''內時，水瓶10會直接施壓於位於重量感測模組111，因此為了避免瓶套110''''之一縮口部1104''''含住水瓶10後會支撐住水瓶10之全部或部分重力而影響重量感測模組111之感測結果，瓶套110''''相對應於第一容置空間1101''''且接近第二容置空間1102''''處之厚度可予以減薄而形成結構弱化部1105''''，也就是結構弱化部1105''''之厚度可較佳地設計為較縮口部1104''''之厚度薄，以避免因縮口部1104''''支撐水瓶10之全部或部分重力而使重量感測模組111無法正確地量測水瓶10以及該液體之重量。

相較於先前技術，於本發明中，由於瓶套至少有一部分之內徑小於 水瓶之外徑且瓶套可彈性伸縮變形，因此當使用者將瓶套套設於水瓶上時，瓶套會與水瓶互相緊配合而含住水瓶，以使量測裝置可與水瓶穩固結合而不輕易脫落或翻倒，方便與水瓶一同攜帶使用或直立擺置。此外，當使用者欲自行更換不同尺寸的水瓶時，瓶套可隨不同的水瓶尺寸伸縮而與水瓶仍互相保持緊配合，亦即本發明之量測裝置可任意搭配不同尺寸的水瓶使用。如此一來，使用者不需改變原本飲水習慣且可依其需求替換水瓶，實具使用方便性。此外，藉由量測裝置量測水瓶所盛載液體之體積變化量可得知使用者之飲水狀況，而達到健康管理之目的。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

Claims (13)

1. 一種用於量測一水瓶內所盛載一液體之一體積變化量之量測裝置，其包含有：一瓶套，其呈連續封閉環形，該瓶套形成有一第一容置空間、一第二容置空間以及連通該第一容置空間之一第一開口，該瓶套本身具有伸縮彈性而能在受力狀態下沿徑向向外撐開或向內復位收縮，該第一容置空間至少有一部分之內徑係小於該水瓶之外徑而形成有一縮口部，該縮口部之內徑小於該瓶套相對應於該第一容置空間處除了該縮口部之外的其他部份之內徑，當該水瓶自該第一開口插設於該第一容置空間時，該瓶套的至少該縮口部能環狀且緊密地含住該水瓶；以及一重量感測模組，其係設置於該第二容置空間內，該重量感測模組係用以於不同時間點量測該水瓶與該液體之重量，且依據不同時間點所量測之該水瓶與該液體之重量差異得出一重量變化量，藉以判斷該液體之該體積變化量。
2. 如請求項1所述之量測裝置，其另包含設置於該瓶套之該第一開口之內側之複數個肋條結構。
3. 如請求項1所述之量測裝置，其中該瓶套上另形成有複數個伸縮縫，該複數個伸縮縫係彼此間隔地交錯排列。
4. 如請求項1所述之量測裝置，其中該瓶套包含有一第一套體以及一第二套體，該第一套體套設於該第二套體外。
5. 如請求項4所述之量測裝置，其另包含有設置於該第二套體之內側之複數個肋條結構，而該第一套體上形成有複數個伸縮縫。
6. 如請求項1所述之量測裝置，其中該瓶套另形成有一間隔層以及一第二開口，該間隔層分隔該第一容置空間與該第二容置空間，該第二開口連 通該第二容置空間，該重量感測模組係自該第二開口安裝於該第二容置空間內。
7. 如請求項1所述之量測裝置，其中該第一容置空間與該第二容置空間係相連通，該瓶套另形成有一底層以封閉該第二容置空間，該重量感測模組係自該第一開口安裝於該第二容置空間內。
8. 如請求項7所述之量測裝置，其中該瓶套相對應於該第一容置空間且接近該第二容置空間處另形成有一結構弱化部，該結構弱化部之厚度較該瓶套相對應於該第一容置空間除了該結構弱化部之外的其它部分之厚度薄。
9. 如請求項1所述之量測裝置，其中該瓶套上形成有至少一開槽結構且包含有設置於該至少一開槽結構之至少一連接部，該瓶套藉由該至少一連接部之設置而具有伸縮彈性。
10. 如請求項9所述之量測裝置，其中該至少一連接部係為一拉鍊。
11. 如請求項9所述之量測裝置，其中該至少一連接部係為一彈性材料。
12. 如請求項1所述之量測裝置，其中該重量感測模組包含有一控制單元、一傳輸單元、一儲存單元、一電源單元以及一重量感測單元，該控制單元電連接於該傳輸單元、該儲存單元以及該重量感測單元，以控制該傳輸單元、該儲存單元以及該重量感測單元之作動，該電源單元電連接於該傳輸單元、該儲存單元、該控制單元以及該重量感測單元，以供電於該傳輸單元、該儲存單元、該控制單元以及該重量感測單元，該重量感測單元係用以於不同時間點量測該水瓶與該液體之重量，該控制單元依據不同時間點所量測之該水瓶與該液體之重量差異得出該重量變化量，藉以判斷該液體之該體積變化量，該控制單元將該體積變化量儲存於該儲存單元內，該控制單元利用該傳輸單元將該體積變化量上傳至一電子裝置。
13. 如請求項12所述之量測裝置，其中該重量感測模組係由一固定件與一動件彼此可活動地結合而成，該固定件上安裝有一電路板以裝載該控制單元、該傳輸單元、該儲存單元、該電源單元以及該重量感測單元，其中該重量感測單元安裝於該固定件與該動件之間。