TWI672488B - 氣體採集裝置與氣體採集及分析設備 - Google Patents

Abstract

一種氣體採集裝置用來與一個氣體分析裝置搭配使用，包含一個緩衝單元、一個吸收器及一個收集器。該緩衝單元用來接收來自一位受檢者所吹出的氣體。該吸收器位於該緩衝單元的下游且連接該緩衝單元，並用來吸收通過該緩衝單元的氣體中的濕氣或二氧化碳，而獲得待檢測氣體。該收集器位於該吸收器的下游且連接該吸收器並用來收集通過該吸收器的待檢測氣體及連接該氣體分析裝置。本發明亦提供一種包含上述氣體採集裝置及氣體分析裝置的氣體採集及分析設備。

Description

氣體採集裝置與氣體採集及分析設備

本發明是有關於一種採集裝置，特別是指一種氣體採集裝置，及一種包含該氣體採集裝置的氣體採集及分析設備。

以往氣體分析裝置包含一根具有兩相反開口端的中空吹氣管、一個乾燥器，及一台連接該乾燥器的分析儀器。該吹氣管的其中一開口端由一位受檢者的嘴巴含住，以接收來自該受檢者體內經口腔所吹出的氣體(例如氨氣)，並將該氣體由另一開口端導入該乾燥器中。該乾燥器連接該吹氣管的另一開口端，且含有乾燥劑，並用來乾燥通過該吹氣管的氣體。該分析儀器用來分析通過該乾燥器的氣體。另，該氣體分析裝置視需求而還可包含一個幫浦。該幫浦連接該分析儀器，且用來產生吸力以加速來自該受檢者的氣體通過該吹氣管及該乾燥器而進入該分析儀器內。

由於該乾燥器是直接地連接且連通該吹氣管，且在該分 析儀器的分析過程中該受檢者仍須持續地供應氣體，導致在供應氣體的過程中，該受檢者容易吸入或接觸到該乾燥劑產生的揮發性氣體，而存在有不適感的問題。

因此，本發明的一目的，即在提供一種能夠克服先前技術的至少一個缺點的氣體採集裝置。

於是，本發明氣體採集裝置用來與一個氣體分析裝置搭配使用，且該氣體採集裝置包含一個緩衝單元、一個吸收器及一個收集器。該緩衝單元用來接收來自一位受檢者所吹出的氣體。該吸收器位於該緩衝單元的下游，且連接該緩衝單元，並用來吸收通過該緩衝單元的氣體中的濕氣或二氧化碳，而獲得待檢測氣體。該收集器位於該吸收器的下游，且連接該吸收器，並用來收集通過該吸收器的待檢測氣體及連接該氣體分析裝置。

本發明的另一目的，即在提供一種氣體採集及分析設備。

本發明氣體採集及分析設備包含一個上述的氣體採集裝置；及一個連接該氣體採集裝置的收集器的氣體分析裝置。

1‧‧‧緩衝單元

6‧‧‧第二輸送單元

11‧‧‧容器

61‧‧‧第一輸送管

10‧‧‧容置空間

62‧‧‧第二輸送管

101‧‧‧開口

63‧‧‧開關閥

12‧‧‧吹氣管

7‧‧‧收集器

121‧‧‧銜接段

71‧‧‧中空筒

122‧‧‧延伸段

70‧‧‧收集空間

13‧‧‧除濕劑

72‧‧‧活塞

14‧‧‧導管

8‧‧‧第三輸送單元

15‧‧‧開關閥

81‧‧‧第一輸送管

2‧‧‧第一輸送單元

82‧‧‧開關閥

21‧‧‧第一輸送管

83‧‧‧第二輸送管

22‧‧‧第二輸送管

84‧‧‧第三輸送管

3‧‧‧拭淨紙

9‧‧‧氣體分析裝置

4‧‧‧透氣吸濕件

91‧‧‧乾燥器

5‧‧‧吸收器

92‧‧‧分析儀器

51‧‧‧容器

93‧‧‧幫浦

50‧‧‧吸濕劑

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明氣體採集裝置的一第一實施例的一示意圖；圖2是本發明氣體採集裝置的一第二實施例的一示意圖；圖3是本發明氣體採集裝置的一第三實施例的一示意圖；圖4是本發明氣體採集裝置的一第四實施例的一示意圖；圖5是本發明氣體採集裝置的一第五實施例的一示意圖；及圖6是本發明氣體採集裝置的一第六實施例的一示意圖。

在本發明被詳細描述前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1，本發明氣體採集裝置的一第一實施例，用來與一個氣體分析裝置9搭配使用，且包含一個緩衝單元1、一個第一輸送單元2、一拭淨紙3、一透氣吸濕件4、一個吸收器5、一個第二輸送單元6、一個收集器7，及一個第三輸送單元8。該氣體分析裝置9包含一個連接該氣體採集裝置的第三輸送單元8的乾燥器91、一台連接該乾燥器91的分析儀器92，及一個連接該分析儀器92的幫浦93。該幫浦93用來產生吸力以加速來自該受檢者的氣體通過該乾燥器91而進入該分析儀器92內。值得說明的是，該氣體分析裝置9的乾燥器91是依據欲進入該乾燥器91的氣體中的濕氣或二氧化碳的含量來進行調整及設置，故當欲進入該乾燥器91的氣體中 的濕氣或二氧化碳的含量是適當時，該乾燥器91非為必要。

該緩衝單元1用來接收來自一位受檢者(圖未示)體內經口腔所吹出的氣體(參閱圖1中的箭頭)。該緩衝單元1包括一個容器11，及一個連接該容器11的吹氣管12。

該容器11例如但不限於玻璃瓶或可壓縮的容器。該可壓縮的容器例如但不限於塑膠瓶，或密封袋等。該容器11具有一個容置空間10，且該容置空間10具有兩個間隔設置且位於同側的開口101。在該第一實施例中，該容器11為玻璃瓶。

該吹氣管12具有一段銜接段121，及一段由該銜接段121的一端延伸的延伸段122。該銜接段121位於該容器11外，且用來供該受檢者的嘴巴含住。該延伸段122經由該容置空間10的該等開口101中的其中一者延伸至該容器11的容置空間10內。

該第一輸送單元2位於該容器11及該吸收器5間，且連接該容器11及該吸收器5。該第一輸送單元2具有一根第一輸送管21及一根第二輸送管22。該第一輸送管21具有一個經由該容置空間10的該等開口101中的另一者延伸至該容器11的容置空間10內的第一端，及一個相反於該第一端且位於該容器11外的第二端。該第二輸送管22具有一個連接該第一輸送管21的第二端的第一端，及一個相反於該第一端且延伸至該吸收器5內的第二端。

該拭淨紙3包覆位於該容器11的容置空間10內的該緩衝 單元1的吹氣管12的延伸段122的外表面，且用來評估該受檢者的吹氣量。該透氣吸濕件4設置在位於該容器11的容置空間10內的該第一輸送單元2的第一輸送管21的第一端上，且用來吸收該容器11的容置空間10內及該氣體中的濕氣。該透氣吸濕件4例如但不限於可透氣吸濕不織布。在該第一實施例中，該透氣吸濕件4為可透氣吸濕不織布。

該吸收器5位於該緩衝單元1的下游，且透過該第一輸送單元2連接該緩衝單元1，並用來吸收通過該緩衝單元1的氣體中的濕氣或二氧化碳，而獲得待檢測氣體。該吸收器5包含一個容器51，及容置於該容器51內的吸濕劑50。在該第一實施例中，該吸濕劑50為氫氧化鈉(NaOH)。

該第二輸送單元6包括一根第一輸送管61、一根第二輸送管62，及一個開關閥63。該第一輸送管61具有一個延伸進入該吸收器5的第一端，及一個相反於該第一端並位於該吸收器5外的第二端。該第二輸送管62具有一個連接該第一輸送管61的第二端的第一端，及一個相反於該第一端且延伸進入該收集器7的第二端。該開關閥63設置在該第二輸送管62的該第一端及該第二端間，且用來控制該待測氣體進入或流出該收集器7。

該收集器7位於該吸收器5的下游，且透過該第二輸送單元6連接該吸收器5，並用來收集通過該吸收器5的待檢測氣體。該 收集器7例如但不限於玻璃瓶或可壓縮的收集器。該可壓縮的收集器例如但不限於塑膠瓶，或密封袋等。在該第一實施例中，該收集器7為密封袋。

該第三輸送單元8包括一根第一輸送管81及一個開關閥82。該第一輸送管81具有一個延伸進入該收集器7的第一端，及一個相反於該第一端且位於該收集器7外並用來連接該氣體分析裝置9的乾燥器91的第二端。該開關閥82位於該收集器7外，且設置在該第一輸送管81的第一端及第二端間，並用來控制該待測氣體流出該收集器7。

在該第一實施例中，於採集的過程中，透過該緩衝單元1，能夠減少該受檢者因該吸收器5所產生的揮發性氣體而感到的不適感，進而能夠持續地吹出氣體，且透過該透氣吸濕件4，能夠減少該容器11內的濕氣與氣體中的待檢測氣體作用以避免待檢測氣體的量減少，或者，能夠去除氣體中的濕氣以提高待檢測氣體的濃度，再者，透過壓縮該收集器7，能夠提供一個推力給該待檢測氣體，使該待檢測氣體能夠快速地離開該收集器7，以減少該收集器7內的濕氣與該待檢測氣體作用而使該待檢測氣體的量減少的問題產生，同時，能夠使該待檢測氣體快速地通過該氣體分析裝置9的乾燥器91，而流入該分析儀器92，以進行檢測。

參閱圖2，本發明氣體採集裝置的一第二實施例與該第一 實施例的主要不同在於：該第二實施例的緩衝單元1內無透氣吸濕件4。

參閱圖3，本發明氣體採集裝置的一第三實施例與該第一實施例的主要不同在於：該第三實施例的氣體採集裝置無該拭淨紙3及該透氣吸濕件4，且該緩衝單元1還包含設置在該容器11的容置空間10內的除濕劑13。該除濕劑13例如但不限於氯化鈣(CaCl₂)。在該第三實施例中，透過該除濕劑13，能夠減少該容器11內的濕氣與氣體中的待檢測氣體作用以避免待檢測氣體的量減少，或者，能夠去除氣體中的濕氣以提高該待檢測氣體的濃度，再者，透過壓縮該收集器7，能夠提供一個推力給該待檢測氣體，使該待檢測氣體能夠快速地離開該收集器7，以減少該收集器7內的濕氣與該待檢測氣體作用而使該待檢測氣體的量減少的問題產生，同時，能夠使該待檢測氣體快速地通過該氣體分析裝置9的乾燥器91，而流入該分析儀器92，以進行檢測。

參閱圖4，本發明氣體採集裝置的一第四實施例與該第一實施例的主要不同在於：該第四實施例的氣體採集裝置無該拭淨紙3及該透氣吸濕件4。在該第四實施例中，於採集的過程中，透過該緩衝單元1，能夠減少該受檢者因該吸收器5所產生的揮發性氣體而感到的不適感，進而能夠持續地吹出氣體，再者，透過壓縮該收集器7，能夠提供一個推力給該待檢測氣體，使該待檢測氣體能夠快 速地離開該收集器7，以減少該收集器7內的濕氣與該待檢測氣體作用而使該待檢測氣體的量減少的問題產生，同時，能夠使該待檢測氣體快速地通過該氣體分析裝置9的乾燥器91，而流入該分析儀器92，以進行檢測。

參閱圖5，本發明氣體採集裝置的一第五實施例包含一個緩衝單元1、一個第一輸送單元2、一個吸收器5、一個第二輸送單元6、一個收集器7，及一個第三輸送單元8。

該緩衝單元1用來接收來自一位受檢者體內經口腔所吹出的氣體。該緩衝單元1包括一個容器11、一個導管14，及一個開關閥15。該容器11例如但不限於玻璃瓶或可壓縮的容器。該可壓縮的容器例如但不限於塑膠瓶，或密封袋等。在該第五實施例中，該容器11為一個密封袋。該容器11具有一個容置空間10，且該容置空間10具有一個開口101。該導管14具有一個經由該開口101進入而延伸至該容器11的容置空間10內的第一端，及一個相反於該第一端且位於該容器11外的第二端。該開關閥15連接該導管14的第二端，並用來控制該氣體流入或流出該容器11。

該第一輸送單元2位於該容器11及該吸收器5間，且連接該緩衝單元1的開關閥15及該吸收器5。該第一輸送單元2具有一個第一輸送管21。該第一輸送管21具有一個連接該開關閥15的第一端，及一個相反於該第一端且延伸至該吸收器5內的第二端。

該吸收器5位於該緩衝單元1的下游，且透過該第一輸送單元2連接該緩衝單元1，並用來吸收通過該緩衝單元1的氣體中的濕氣或二氧化碳，而獲得待檢測氣體。該吸收器5包含一個容器51，及容置於該容器51內的吸濕劑50。在該第五實施例中，該吸濕劑50為氫氧化鈉(NaOH)。

該第二輸送單元6包括一根第一輸送管61。該第一輸送管61具有一個延伸進入該吸收器5的第一端，及一個相反於該第一端且位於該吸收器5外的第二端。

該收集器7位於該吸收器5的下游，並用來接收通過該吸收器5的待檢測氣體。該收集器7例如但不限於玻璃瓶或可壓縮的收集器。該可壓縮的收集器例如但不限於塑膠瓶，或密封袋等。在該第五實施例中，該收集器7為一個密封袋。在該第五實施例中，於採集的過程中，透過該緩衝單元1，減少該受檢者因該吸收器5所產生的揮發性氣體而感到的不適感，進而能夠持續地吹出氣體，再者，透過壓縮該緩衝單元1，能夠提供一個推力給該緩衝單元1內的氣體，使該氣體能夠快速地離開該緩衝單元1，以減少該緩衝單元1內的濕氣與該氣體中的待檢測氣體作用而使該待檢測氣體的量減少的問題產生，同時，能夠快速地通過該吸收器5。再者，透過壓縮該收集器7，能夠提供一個推力給該待檢測氣體，使該待檢測氣體能夠快速地離開該收集器7，以減少該收集器7內的濕氣與該待檢 測氣體作用而使該待檢測氣體的量減少的問題產生，同時，能夠使該待檢測氣體快速地通過該氣體分析裝置9的乾燥器91，而流入該分析儀器92，以進行檢測。

該第三輸送單元8包括一根第一輸送管81及一個開關閥82。該第一輸送管81具有一個延伸進入該收集器7的第一端，及一個相反於該第一端且位於該收集器7外的第二端。該開關閥82連接該第三輸送單元8的第一輸送管81的第二端及該第二輸送單元6的第一輸送管61的第二端，並用來控制該待測氣體流入或流出該收集器7。

參閱圖6，本發明氣體採集裝置的一第六實施例與該第五實施例不同在於：該第六實施例的收集器7為一個針筒，且該第三輸送單元8包括一根第一輸送管81、兩個開關閥82、一根第二輸送管83，及一根第三輸送管84。該收集器7具有一個界定出一個收集空間70的中空筒71，及一根相對該中空筒71移動的活塞72。該活塞72的一部分位於該中空筒71的收集空間70內，而剩餘部分位於該收集空間70外。該第三輸送單元8的第一輸送管81具有一個第一端，及一個相反於該第一端的第二端。該第二輸送管83具有一個連接該第一輸送管81的第一端的第一端，及一個相反於該第一端且連接該收集器7的中空筒71的第二端。該第三輸送管84具有一個連接該第一輸送管81的第一端及該第二輸送管83的第一端的第一端， 及一個相反於該第一端的第二端。該等開關閥82中的其中一者連接該第一輸送管81的第二端及該第二輸送單元6的第一輸送管61的第二端，而另一者連接該第三輸送管84的第二端，且該等開關閥82分別用來控制該待測氣體流入及流出該收集器7。

在該第六實施例中，於採集的過程中，透過該緩衝單元1，減少該受檢者因該吸收器5所產生的揮發性氣體而感到的不適感，進而能夠持續地吹出氣體，再者，透過壓縮該緩衝單元1，能夠提供一個推力給該緩衝單元1內的氣體，使該氣體能夠快速地離開該緩衝單元1，以減少該緩衝單元1內的濕氣與該氣體中的待檢測氣體作用而使該待檢測氣體的量減少的問題產生，同時，能夠快速地通過該吸收器5。此外，當該氣體採集裝置的該收集器7連接至該氣體分析裝置9的乾燥器91時，透過壓縮該收集器7，提供一個推力給該待檢測氣體，使該待檢測氣體能夠快速地離開該收集器7，以減少該收集器7內的濕氣與該待檢測氣體作用而使該待檢測氣體的量減少的問題產生，同時，能夠使該待檢測氣體快速地通過該氣體分析裝置9的乾燥器91而流入該分析儀器92，以進行檢測。

本發明氣體採集及分析設備包含第一實施例至第六實施例的氣體採集裝置中任一者，及一個氣體分析裝置9。

當使用該第一實施例至該第四實施例的氣體採集裝置中一者採集待測氣體時，首先，將該氣體分析裝置9的乾燥器91連接 該第三輸送單元8的開關閥82，並將該第二輸送單元6的開關閥63開啟，以及將該第三輸送單元8的開關閥82關閉。接著，令一位受檢者用嘴巴含住該吹氣管12的銜接段121並吹氣，而所吹出的氣體經由該緩衝單元1進入該吸收器5，並經由該吸收器5的吸濕劑50吸收濕氣後形成待檢測氣體。然後，該待檢測氣體經由該第二輸送單元6進入該收集器7。待收集完成後，將該第二輸送單元6的開關閥63關閉，以避免該待檢測氣體流入該吸收器5中，且將該第三輸送單元8的開關閥82開啟，以使該待檢測氣體能夠流出該收集器7，然後，壓縮該可壓縮的收集器7，以使該待檢測氣體能夠快速地通過該氣體分析裝置9的乾燥器91而流入該分析儀器92。

又或者是，待收集完成後，將該第二輸送單元6的開關閥63關閉且該第三輸送單元8的開關閥82仍維持關閉狀態，然後，將該收集器7、該第二輸送單元6的該第二輸送管62及該第三輸送單元8一同從該氣體採集裝置中脫離。接著，將該氣體分析裝置9的乾燥器91連接該第三輸送單元8的開關閥82，然後，該第三輸送單元8的開關閥82開啟，以使該待檢測氣體能夠流出該收集器7，然後，壓縮該收集器7，使該待檢測氣體能夠快速地離開該收集器7，同時使該待檢測氣體能夠快速地通過該氣體分析裝置9的乾燥器91而流入該分析儀器92。

當使用該第五實施例的氣體採集裝置採集待測氣體時， 首先，將該緩衝單元1的開關閥15開啟，並將一根吹氣管(圖未示)連接置該開關閥15。接著，令一位受檢者用嘴巴含住該吹氣管並吹氣，而所吹出的氣體經由該開關閥15及該導管14進入該容器11的容置空間10內。然後，將該緩衝單元1的開關閥15關閉，以使該氣體被限制在該容置空間10內。接著，移除該吹氣管，並將該第一輸送單元2的第一輸送管21的第一端連接至該開關閥15。然後，將該開關閥15開啟，並擠壓該容器11，以使在該容器11內的氣體快速地流出該容器11外並快速地經由該第一輸送單元2的第一輸送管21流入該吸收器5內，而該氣體經由該吸收器5的吸濕劑50吸收濕氣後形成待檢測氣體並快速地通過該吸收器5。該待檢測氣體經由該第二輸送單元6及該第三輸送單元8進入該收集器7。待收集完成後，將該第三輸送單元8的開關閥82關閉，以使該待檢測氣體被限制在該收集器7內。然後，將該收集器7及該第三輸送單元8一同從該氣體採集裝置中脫離。接著，將該氣體分析裝置9的乾燥器91連接該第三輸送單元8的該開關閥82，然後，將該第三輸送單元8的開關閥82開啟並擠壓該收集器7，然後，壓縮該收集器7，使該待檢測氣體能夠快速地離開該收集器7，同時使該待檢測氣體能夠快速地通過該氣體分析裝置9的乾燥器91而流入該分析儀器92。

當使用該第六實施例的氣體採集裝置採集待測氣體時，首先，將該緩衝單元1的開關閥15開啟，並將一根吹氣管(圖未示) 連接置該開關閥15。接著，令一位受檢者用嘴巴含住該吹氣管並吹氣，而所吹出的氣體經由該開關閥15及該導管14進入該容器11的容置空間10內。然後，將該緩衝單元1的開關閥15關閉，以使該氣體被限制在該容置空間10內。接著，移除該吹氣管，並將該第一輸送單元2的第一輸送管21的第一端連接至該開關閥15。然後，將該開關閥15開啟及將連接該第三輸送單元8的第三輸送管84的開關閥82關閉，並將該氣體分析裝置9的乾燥器91連接至設置在該第三輸送管84的開關閥82，接著，拉動該收集器7的活塞72，以驅使在該容器11內的氣體快速地流出該容器11外並快速地經由該第一輸送單元2的第一輸送管21流入該吸收器5內，而該氣體經由該吸收器5的吸濕劑50吸收濕氣後形成待檢測氣體並快速地通過該吸收器5，然後，該待檢測氣體會經由該第二輸送單元6及該第三輸送單元8的第一輸送管81及該第二輸送管83進入該收集器7的中空筒71的收集空間70內。待收集完成後，將連接該第三輸送單元8的第一輸送管81的開關閥82關閉，以使該待檢測氣體被限制在該收集器7內。然後，將連接該第三輸送單元8的第三輸送管84的開關閥82開啟，並推動該收集器7的活塞72，以使該待檢測氣體能夠流出該收集器7的中空筒71，而流入該氣體分析裝置9。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書 內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

Claims (10)

1. 一種氣體採集裝置，用來與一個氣體分析裝置搭配使用，包含： 一個緩衝單元，用來接收來自一位受檢者體內經口腔所吹出的氣體； 一個吸收器，位於該緩衝單元的下游且連接該緩衝單元，並用來吸收通過該緩衝單元的氣體中的濕氣或二氧化碳，而獲得待檢測氣體； 一個收集器，位於該吸收器的下游且連接該吸收器並用來收集通過該吸收器的待檢測氣體及連接該氣體分析裝置。
2. 如請求項1所述的氣體採集裝置，其中，該緩衝單元包括一個容器及一個連接該容器的吹氣管；該容器具有一個容置空間，且該容置空間具有兩個間隔設置的開口；該吹氣管具有一段經由該等開口中其中一者延伸進入該容置空間內的延伸段；該氣體採集裝置還包含一個連接該容器及該吸收器的第一輸送單元，且該第一輸送單元具有一個第一輸送管，該第一輸送管具有一個經由該容器的容置空間的該等開口中的另一者延伸至該容置空間內的第一端。
3. 如請求項2所述的氣體採集裝置，還包含一層設置在該第一輸送單元的第一輸送管的第一端上且用來吸收該緩衝單元的容器內及該氣體中的濕氣的透氣吸濕件。
4. 如請求項3所述的氣體採集裝置，還包含一層包覆該緩衝單元的吹氣管的延伸段且用來評估該受檢者吹氣時的吹氣量的拭淨紙。
5. 如請求項2所述的氣體採集裝置，其中，該緩衝單元還包含設置在該容器的容置空間內的除濕劑。
6. 如請求項1所述的氣體採集裝置，其中，該容器選自於玻璃瓶或可壓縮的容器。
7. 如請求項6所述的氣體採集裝置，其中，該收集器選自於玻璃瓶或可壓縮的收集器。
8. 一種氣體採集及分析設備，包含： 一個如請求項1至7中任一項所述的氣體採集裝置；及 一個氣體分析裝置，連接該氣體採集裝置的收集器。
9. 如請求項8所述的氣體採集及分析設備，其中，該氣體分析裝置包括一個分析儀器。
10. 如請求項9所述的氣體採集及分析設備，其中，該氣體分析裝置包括一個連接該氣體採集裝置的收集器及該分析儀器的乾燥器。