CN112827979A - 一种呼出气气袋自动清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种呼出气气袋自动清洗装置。本发明方法，包括：支撑架和设置在气路支撑架上的气路清洗系统，气路清洗系统包括气路连接管和置于其间的若干清洗单元，每个清洗单元包括至少一个气路输入接口以及通气电磁阀和排气电磁阀，气路输入接口能够与待清洗气袋相连，在气路总管的首端设有气源，在气路总管的末端设有抽气泵，还包括主控制器，所述主控制器基于预设的清洗方式控制抽气泵、各电磁阀的运行状态。本发明结构简单，可以根据气袋的情况进行不同程度的清洗，往复清洗的气袋可以循环反复利用，减少了使用成本，降低了浪费程度，自密封接头有效保证了管路气源的畅通以及气袋的洁净度，提高了进样效率和进样的准确程度，自动化程度高。

Description

一种呼出气气袋自动清洗装置

技术领域

本发明涉及气体检测技术领域，尤其涉及一种呼出气气袋自动清洗装置。

背景技术

从人的呼吸角度来看，人吸进的是氧气，呼出的是二氧化碳，但都不是纯气体。实际吸入的空气，根据个人情况的不同，呼出气都含有水蒸气和二氧化碳，大部分人的呼出气还包括氮气、氧气、惰性气体及其他成分。人体呼吸气体作为身体健康状况的一条反映途径，能反映出一些重要病理症状，故人体呼出气可用于进行呼出气分析在内的各种医学诊断技术。

目前呼出气采样领域气袋的使用量很大，为了保证采样的准确性，采集过样品后气袋使用一次就丢弃，从经济角度产生很大的浪费，同时，丢弃后造成的二次污染很严重。

因此需要一种气袋清洗装置，实现呼出气气袋的重复利用。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种呼出气气袋自动清洗装置。本发明采用的技术手段如下：

一种呼出气气袋自动清洗装置，包括支撑架和设置在气路支撑架上的气路清洗系统，所述气路清洗系统包括气路连接管和置于其间的若干清洗单元，每个清洗单元包括至少一个气路输入接口以及通气电磁阀和排气电磁阀，所述气路输入接口能够与待清洗气袋相连，在气路总管的首端设有气源，在气路总管的末端设有抽气泵，还包括主控制器，所述主控制器基于预设的清洗方式控制抽气泵、各电磁阀的运行状态。

进一步地，所述清洗单元包括直连，气路总管的首端的第一清洗单元，直连抽气泵的第二清洗单元和若干置于其间的第三清洗单元，所述第一清洗单元包括一个连接三通，连接三通的第一输出端连接该清洗单元的通气电磁阀，第二输出端连接第三清洗单元的输出端，该清洗单元的排气电磁阀直连抽气泵；所述第二清洗单元包括一个直角接头，所述直角接头的输入端与其相邻的第三清洗单元相连，所述直角接头的输出端连接该清洗单元的通气电磁阀，该清洗单元的排气电磁阀直连抽气泵；所述第三清洗单元为至少一个，其包括入口三通和出口三通，入口三通的输出端连接该清洗单元的通气电磁阀，该清洗单元的排气电磁阀通过出口三通的输出端直连抽气泵。

进一步地，所述第一清洗单元、第二清洗单元和第三清洗单元共用一条通气管路，共用一条排气管路，排气电磁阀直连抽气泵的管路即为该公用排气管路。

进一步地，所述第一清洗单元、第二清洗单元和第三清洗单元至少为一组，为多组时，各清洗单元仍共用一条通气管路，共用一条排气管路。

进一步地，所述连接三通的输入端与气源之间设有流量传感器和/或流速传感器。

进一步地，所述气路输入接口的端部设有充气自密封接头，所述充气自密封接头与连接在其上的气袋自密封接头匹配，在清洗过程中，二者通气，清洗结束气袋取下后，二者分别密封。

进一步地，所述待清洗气袋的材质为peek材料。

本发明还公开上述清洗单元的气袋清洗方法，包括如下步骤：

预设好每个气袋的充气量；

将待清洗气袋依次连接在清洗单元上；

基于不同的控制模式进行不同程度的清洗，包括顺序清洗、逐个清洗；清洗过程中，不同的控制模式基于传感器传递的信息控制相应单元通气电磁阀和排气电磁阀的启闭。

本发明结构简单，可以根据气袋的情况进行不同程度的清洗，往复清洗的气袋可以循环反复利用，减少了使用成本，降低了浪费程度，同时，通过二者的自密封接头，在清洗过程中，二者通气，清洗结束气袋取下后，二者分别密封，有效保证了管路气源的畅通以及气袋的洁净度，不仅提高了进样效率，而且大大提高了进样的准确程度，自动化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明工作状态下整体结构示意图。

图2为本发明整体结构主视图。

图3为本发明整体结构右视图。

图4为本发明整体结构后视图。

图5为本发明第二清洗单元结构示意图。

图6为本发明第三清洗单元结构示意图。

图7为本发明第一清洗单元结构示意图。

图8为部分部件连接后视图。

图9为图8的正视图。

图10为电磁阀部分的连接示意图。

图11为第三清洗单元连接俯视图。

图12为部件装置原理示意图。

图中：001：采样气袋、002：支撑板、003：气路连接管、004：支撑连接架、005：流量传感器、006：流速控制器、007：控制显示模块；008：连接三通；009：抽气泵；101：第一清洗单元；102：第二清洗单元；103：第三清洗单元；201：电磁阀连接螺纹接头；202：气路转接头；203：通气电磁阀；204：三通接头；205：支撑金属件；206：排气电磁阀；207：气路连接短管；208：气袋连接件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～4所示，本实施例公开了一种呼出气气袋自动清洗装置，包括支撑架和设置在气路支撑架上的气路清洗系统，所述气路清洗系统包括气路连接管003和置于其间的若干清洗单元，每个清洗单元包括至少一个气路输入接口以及通气电磁阀203和排气电磁阀206，所述气路输入接口能够与待清洗采样气袋001相连，在气路总管的首端设有气源，在气路总管的末端设有抽气泵，还包括控制显示模块007，所述控制显示模块基于预设的清洗方式控制抽气泵、各电磁阀的运行状态，本实施例中，提供气源的装置可为空气压缩机或是带有一定压力的洁净气源，如氮气瓶，如对清洗后气袋的内部指标不存在苛刻的要求，则可以选用空气压缩机。

本实施例中，支撑架包括支撑连接架004和设置在其正面的支撑板002，所述气路清洗系统具体布设在支撑板上，所述支撑板可为方形板或其他可选的形状，为了最大化的利用支撑架的有效面积，所述支撑连接架为正框架式，墙厚两面均布设支撑板；或是如图1所示的带有倾斜面的框架式，其后部为弯折预设角度的钢材，正面与地面存在便于放置、拿取气袋的一定倾斜角度。

根据使用规模的不同，选用的气泵和清洗单元数量也适应性的变化，所述清洗单元包括如图7所示的直连气路总管的首端的第一清洗单元，如图5所示的直连抽气泵的第二清洗单元和若干如图6所示的置于其间的第三清洗单元，所述第三清洗单元可以设置0个或更多，为多个时，中间部分的第三清洗单元逐个相连，呈阵列式排布。

如图8～12所示，所述第一清洗单元101包括一个连接三通008，连接三通的第一输出端连接该清洗单元的通气电磁阀，第二输出端连接下一第三清洗单元的输出端，该清洗单元的排气电磁阀直连抽气泵009；所述第二清洗单元102包括一个直角接头，所述直角接头的输入端与其相邻的第三清洗单元相连，所述直角接头的输出端连接该清洗单元的通气电磁阀，该清洗单元的排气电磁阀直连抽气泵；所述第三清洗单元103包括入口三通和出口三通，入口三通的输出端连接该清洗单元的通气电磁阀，该清洗单元的排气电磁阀通过出口三通的输出端直连抽气泵。

所述第一清洗单元、第二清洗单元和第三清洗单元共用一条通气管路，共用一条排气管路，排气电磁阀直连抽气泵的管路即为该公用排气管路。整段气路主要通过90度的气路转换头202、三通接头204和气路连接短管207构成，整体气路通畅，通过电磁阀控制后，即存在公共部分，也能够独立控制，便于多种清洗要求。

所述第一清洗单元、第二清洗单元和第三清洗单元至少为一组，为多组时，各清洗单元仍共用一条通气管路，共用一条排气管路，本实施例中图示的清洗单元为上、下两组，图中每组第三清洗单元数量为1个，每个清洗单元对应的气路输入接口数量为两个，电磁阀可以通过三通等多通接头，连接气袋，此气袋为相互连通。当电磁阀开启，气源流经每一个气袋，此时气袋为充气模式。一组清洗单元的清洗数量为6个，这两组共计12个，公用一个气泵；本实施例中，公有上下两套装置，可完成24个气袋的同时清洗，在其他可选的实施方式中，数量根据实际情况有所调整。

所述连接三通的输入端与气源之间设有流量传感器和/或流速传感器，所述流速传感器006可为转子式流速传感器，流量传感器005可为可视化的型号，充气的选择根据气袋的存储量，气体的流速而定，其中气体流速通过流量控制器实现流量的控制，流速传感器测量实时流量，根据气袋的存储量，实现一个时间的调控。

所述气路输入接口的端部设有充气自密封接头，所述充气自密封接头与连接在其上的气袋自密封接头匹配，在清洗过程中，二者通气，清洗结束气袋取下后，二者分别密封。所述待清洗气袋的材质为peek材料。

本发明还公开上述清洗单元的气袋清洗方法，包括如下步骤：

预设好每个气袋的充气量；

将待清洗气袋依次连接在清洗单元上；

基于不同的控制模式进行不同程度的清洗，包括顺序清洗、逐个清洗；清洗过程中，不同的控制模式基于传感器传递的信息控制相应单元通气电磁阀和排气电磁阀的启闭。

具体地，在初始状态下，所有通气电磁阀和排气电磁阀均是关闭状态，

顺序清洗具体步骤为：打开充气模式，所有通气电磁阀打开，气体开始依次充入整个气袋，当所有气袋全部充气完毕，所有通气电磁阀全部关闭，打开全部抽气电磁阀，全部抽气。该模式可以根据气袋的洁净程度，往复冲洗。

逐个清洗具体步骤为：开启单个控制单元，此时气体充入气袋中，当气袋充满，保证控制单元关闭，此时开启抽气模式，将控制单元中的气体抽走。针对一个控制单元实现多次往复冲洗。

上述每一种控制模式利用显示控制模块实现操控，其中控制器分为触控显示部分与输出控制部分。

本实施例中的充气自密封接头能够与气袋的自密封接头相连，所述充气自密封接头与气袋自密封接头完全对接时，中间气路连通，充气自密封接头与气袋自密封接头分离时，中间气路关闭。

充气自密封接头包括公头外壳，公头外壳通过其外部的螺纹与支撑金属件205螺接，其内部设有弹簧芯，弹簧芯包括弹簧和与其相连的阀芯，弹簧固定在公头外壳内部，阀芯能够在公头外壳内部上下自由位移，阀芯与弹簧连接侧开设多个用于通气的通孔，支撑金属件一端连接气袋连接件208，还有一端设置电磁阀连接螺纹接头201。

弹簧在不受外力的自然条件下，非开口段与公头外壳内壁接触，整体密封，在受到一定外力的条件下，弹簧压缩，通孔段与上下管路形成通路，完成气体的传输；

所述充气自密封接头还包括按钮部、与按钮部相连的滑动部，充气自密封接头外壳设有与滑动部匹配的滑道，按钮部通过弹性部件与快速充气自密封接头外壳相连，充气自密封接头外壳上按钮部的对侧设有推动部，推动部通过弹性部件连接在快速充气自密封接头外壳开设的推动部凹槽中，所述推动部为哑铃式结构，即其上段与下段的横截面积大于中段的横截面积，该侧的滑动部上开设匹配哑铃上段形状及哑铃中段形状的通孔，在气袋的自密封接头伸入充气自密封接头后，气袋的自密封接头挤压推动部的上段，推动部的中段落入滑动部，按钮部弹出；在需要取出时，推动按钮部，推动部的下段落入滑动部，推动部的上段挤压快速气袋的自密封接头；

气袋的自密封接头包括母头外壳，母头外壳通过其外部的螺纹与充气自密封接头输出端相连，螺接部的端部为法兰部，法兰部的端面能够与充气自密封接头的推动部触碰，法兰部上方为能够伸入于充气自密封接头的伸入部，所述母头外壳内部设有同样的弹簧芯，所述法兰部的上方还设有能够容纳快速接头公头滑动部的凹槽。伸入部上设有外密封圈，所述弹簧芯的外部设有内密封圈。所述弹簧芯的外壁设有第一通气孔，所述弹簧芯的前端为开口式，所述伸入部预设位置设有匹配所述第一通气孔的第二通气孔，所述弹簧芯的底端连接在法兰部内部。

法兰部的端面能够与充气自密封接头的推动部触碰，所述法兰部的上方还设有能够容纳充气自密封接头滑动部的凹槽。经过上述快速接头的使用，能够快速地完成采样气袋与气路输入接口的插拔，同时也保证了清洗过程中的气路密闭性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种呼出气气袋自动清洗装置，其特征在于，包括：支撑架和设置在气路支撑架上的气路清洗系统，所述气路清洗系统包括气路连接管和置于其间的若干清洗单元，每个清洗单元包括至少一个气路输入接口以及通气电磁阀和排气电磁阀，所述气路输入接口能够与待清洗气袋相连，在气路总管的首端设有气源，在气路总管的末端设有抽气泵，还包括主控制器，所述主控制器基于预设的清洗方式控制抽气泵、各电磁阀的运行状态。

2.根据权利要求1所述的呼出气气袋自动清洗装置，其特征在于，所述清洗单元包括直连气路总管的首端的第一清洗单元，直连抽气泵的第二清洗单元和若干置于其间的第三清洗单元，所述第一清洗单元包括一个连接三通，连接三通的第一输出端连接该清洗单元的通气电磁阀，第二输出端连接第三清洗单元的输出端，该清洗单元的排气电磁阀直连抽气泵；所述第二清洗单元包括一个直角接头，所述直角接头的输入端与其相邻的第三清洗单元相连，所述直角接头的输出端连接该清洗单元的通气电磁阀，该清洗单元的排气电磁阀直连抽气泵；所述第三清洗单元为至少一个，其包括入口三通和出口三通，入口三通的输出端连接该清洗单元的通气电磁阀，该清洗单元的排气电磁阀通过出口三通的输出端直连抽气泵。

3.根据权利要求2所述的呼出气气袋自动清洗装置，其特征在于，所述第一清洗单元、第二清洗单元和第三清洗单元共用一条通气管路，共用一条排气管路，排气电磁阀直连抽气泵的管路即为该公用排气管路。

4.根据权利要求2所述的呼出气气袋自动清洗装置，其特征在于，所述第一清洗单元、第二清洗单元和第三清洗单元至少为一组，为多组时，各清洗单元仍共用一条通气管路，共用一条排气管路。

5.根据权利要求2所述的呼出气气袋自动清洗装置，其特征在于，所述连接三通的输入端与气源之间设有流量传感器和/或流速传感器。

6.根据权利要求1所述的呼出气气袋自动清洗装置，其特征在于，所述气路输入接口的端部设有充气自密封接头，所述充气自密封接头与连接在其上的气袋自密封接头匹配，在清洗过程中，二者通气，清洗结束气袋取下后，二者分别密封。

7.根据权利要求1所述的呼出气气袋自动清洗装置，其特征在于，所述待清洗气袋的材质为peek材料。

8.根据权利要求1～7任一项呼出气气袋自动清洗装置的气袋清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：

预设好每个气袋的充气量；

将待清洗气袋依次连接在清洗单元上；

基于不同的控制模式进行不同程度的清洗，包括顺序清洗、逐个清洗；清洗过程中，不同的控制模式基于传感器传递的信息控制相应单元通气电磁阀和排气电磁阀的启闭。

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