[發明專利]一種呼出氣采集穩壓流速控制裝置及應用

在審

• 申請號: 201410589092.1
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN105571909A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 李海洋;彭麗英;王幀鑫;陳創;周慶華;蔣丹丹
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24;G05D27/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

技術領域

本發明涉及一種呼出氣采集穩壓流速控制裝置，具體地說是利用壓力 傳感器反饋和通過旋轉氣體通路口徑的大小，實現不同設定恒壓下不同流 速呼出氣的采集，該裝置主要針對需要控制呼氣流速或壓力的呼出氣采集。

背景技術

人體呼出氣中含有多種人體代謝產物，即生物標志物，包括揮發性有機 物如丙酮、異戊二烯，一氧化氮，一氧化碳等物質。分析呼出氣中的物質 作為對應疾病的非侵入式診斷手段具有重要意義，也是目前臨床研究的熱 點課題。但是呼出氣中有些生物標志物的測量具有一定的流速依賴性，不 同流速下就有不同的含量也代表不同疾病含義，因此規范呼出氣的采集具 有重要意義。在這我們提出了一種可以控制呼出氣采集流速和壓力的裝置。

發明內容

本發明涉及一種呼出氣采集穩壓流速控制裝置，具體地說是利用壓力 傳感器反饋和通過旋轉氣體通路口徑的大小，實現不同設定恒壓下不同流 速呼出氣的采集，該裝置主要針對需要控制呼氣流速或壓力的呼出氣采集。

本發明采用的技術方案如下：

呼出氣由接口進入第一圓筒狀容器內，通過壓力傳感器進行壓力反饋， 調節呼出氣的流速大小維持壓力恒定，通過旋轉外磨口和內磨口帶動第一 半圓形擋片和第二半圓形擋片轉動，改變第一圓筒狀容器與第二圓筒狀容 器相接處氣體通路口徑的大小，實現在控制恒壓條件下出氣口導管內呼出 氣體流速的變化。

一種呼出氣采集穩壓流速控制裝置，包括左側密閉、右側開口的第一 圓筒狀容器，第一圓筒狀容器的左側密閉端設有用于與一次性呼氣嘴 的出口相連接的接口，接口與一次性呼氣嘴的出口相連接；于第一圓 筒狀容器的側壁上設有用于測定第一圓筒狀容器內氣體壓力的壓力傳 感器；

還包括右側密閉、左側開口的第二圓筒狀容器，第二圓筒狀容器的右 側密閉端設有通孔，通孔處設有出氣口導管；

于第一圓筒狀容器開口端的端口處設有第一半圓形擋片，第一半圓形 擋片與第一圓筒狀容器開口端端口密閉連接，第一半圓形擋片將第一圓筒 狀容器開口端端口二分之一的面積封閉；

于靠近開口端的第二圓筒狀容器內沿徑向設有第二半圓形擋片，第二 半圓形擋片的側壁面與第二圓筒狀容器的內壁面密閉連接，第二半圓形擋 片占據第二圓筒狀容器內的徑向二分之一的面積；

第一圓筒狀容器開口端的側壁外表面設有圓環狀磨砂面、作為外磨口， 第二圓筒狀容器開口端的側壁內表面設有圓環狀磨砂面、作為內磨口，外 磨口的外徑與內磨口的內徑相匹配，外磨口穿套于內磨口中，相互磨合密 封，穿套后第一半圓形擋片可與第二半圓形擋片相互貼合、且第一半圓形 擋片與第二半圓形擋片間可相互轉動。

于第二圓筒狀容器的右側通孔與第二半圓形擋片間沿徑向設有篩網， 于第二半圓形擋片與篩網間設有脫脂棉墊。

于第一圓筒狀容器外壁面上、外磨口與接口之間設有密封圈，外磨口 穿套于內磨口中，穿套后第二圓筒狀容器開口端的端面與密封圈密封貼合。

壓力傳感器含三個指示燈，包括紅燈、綠燈和黃燈，分別代表壓力不 足、壓力在設定值范圍內、壓力過大；另外還包含一個閾值設定屏，用于 改變設定值的數值。

該裝置適用于需要控制呼出氣流速大小的分析測量或呼出氣采集，出 氣口導管與分析測量儀器如離子遷移譜的入口相連或與呼出氣采集容器相 連。

呼出氣由接口進入第一圓筒狀容器內，通過壓力傳感器進行壓力反饋， 調節呼出氣的流速大小維持壓力恒定，通過旋轉外磨口和內磨口帶動第一 半圓形擋片和第二半圓形擋片轉動，改變第一圓筒狀容器與第二圓筒狀容 器相接處氣體通路口徑的大小，實現在控制恒壓條件下出氣口導管內呼出 氣體流速的變化。

通過脫脂棉墊過濾可以初步除去呼出氣中的唾液和大顆粒物質。

本發明的優點如下：

1.利用壓力傳感器維持恒定壓力，并通過兩個半圓形擋片的旋轉實現 氣體通路口徑的大小變化，能夠大范圍的改變呼出氣采集時的呼氣壓力和 流速。

2.該裝置簡單，易操作，成本低。

3.可以通過脫脂棉墊過濾初步除去呼出氣中的唾液和大顆粒物質。

附圖說明

圖1呼出氣采集穩壓流速控制裝置圖；

圖2氣體通路口徑的大小控制在4mm大小時，呼出氣流速和呼氣壓力 的曲線；

具體實施方式