CN216979089U - 气体收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种气体收集装置，其包括进气部、出气部以及检测部，检测部包括：气体流路，其连通进气部和出气部；测试膜，其设置在气体流路中，用于采集在气体流路中通过的气体中的物质；以及窗口部，其与测试膜相对，用于透过该窗口部检测测试膜，在将窗口部投影在测试膜所在平面时，窗口部至少覆盖测试膜的局部，气体流路被构成为：经由进气部送入的气体从测试膜的、靠窗口部的一侧导入测试膜，再从测试膜的另一侧导出至出气部。采用本实用新型，能够由测试膜对流入或流过气体收集装置的气体中的物质进行采集，然后可以利用检测装置对测试膜进行检测。与收集气体后取出气体进行检测的结构相比，操作简单，能够容易地实现气体的检测。

Description

气体收集装置

技术领域

本实用新型涉及气体收集技术领域。具体而言，涉及一种气体收集装置。

背景技术

以往为了获得患者病理生理状况的宝贵信息，存在对呼出气体中存在的挥发性有机物(volatile organic compounds，即，VOCs)进行采集的技术方案，这些化合物是各种疾病和代谢活动的潜在诊断生物标志物。近代提出呼气代谢组学(breath metabolomics)的概念，当发生从健康状态到病理状态的转变时，人体呼气中的VOCs分布将被改变，并且可以被检测到并用于诊断和监测。

从1970年代Pauling团队使用气相色谱法(GC)检测人类呼吸中200多种 VOCs之后，越来越多科研团队在研究呼气代谢组学。在病理生理过程中，细胞代谢的改变会导致生化反应副产物VOCs的变化。包括缺氧、细胞过度增殖、过度的炎症和活性氧活性以及其他与癌症相关的病理机制都会导致局部和系统性VOCs的谱图和浓度发生明显变化。

在对上述VOCs进行分析的结构中，可以对样本进行预浓缩以提高分析精度，预浓缩可以一定程度上降低分离纯化过程中会带来的巨大损耗。常见的气体样本浓缩方法有热脱附(TD)管和固相微萃取(SPME)。

目前已有的对气体进行收集并检测的结构，通过使用者用嘴向气袋内吹气，待气袋吹满后，再对气袋中的气体样本进行预浓缩，再释放到检测仪器中进行检测。因此，操作上需要将气体从气袋中取出，较为繁琐。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的气体收集装置，期望能够在不取出气体的情况下对气体进行检测。

本实用新型提供一种气体收集装置，该气体收集装置包括进气部、出气部以及检测部，该气体收集装置被构造成气体能够经由所述进气部被送入到所述检测部，经过所述检测部后经由所述出气部被送出，所述检测部包括：气体流路，该气体流路连通所述进气部和所述出气部；测试膜，该测试膜设置在所述气体流路中，用于采集在所述气体流路中通过的气体中的物质；以及窗口部，该窗口部与所述测试膜相对，用于透过该窗口部检测所述测试膜，在将所述窗口部投影在所述测试膜所在平面时，所述窗口部至少覆盖所述测试膜的局部，所述气体流路被构成为：经由所述进气部送入的气体从所述测试膜的、靠所述窗口部的一侧导入所述测试膜，再从所述测试膜的另一侧导出至所述出气部。

在至少一个实施方式中，在将所述窗口部投影在所述测试膜所在平面时，所述窗口部完全覆盖所述测试膜。

在至少一个实施方式中，所述窗口部具有平面状的检测区域，其中：所述检测区域所在的平面与所述测试膜所在的平面之间所成的角度小于等于 30度；或，所述检测区域所在的平面与所述测试膜所在的平面平行。

在至少一个实施方式中，所述气体收集装置还具有覆盖部，所述覆盖部从外侧至少覆盖所述窗口部的用来检测所述测试膜的区域，和/或，所述气体收集装置还具有盖部，该盖部用来在收集气体后封闭所述进气部和/或所述出气部。

在至少一个实施方式中，所述测试膜以可装卸的方式安装于所述检测部。

在至少一个实施方式中，所述检测部包括主体部，所述窗口部以可装卸的方式安装于所述主体部，所述测试膜被夹在所述主体部与所述窗口部之间。

在至少一个实施方式中，在所述主体部和所述窗口部中的一者设有凸起部，在所述主体部和所述窗口部中的另一者设有凹陷部，在所述凹陷部中设有台阶部，在所述主体部和所述窗口部安装在一起时，所述凸起部嵌入所述凹陷部，抵接于所述台阶部，所述测试膜被夹在所述凸起部与所述台阶部之间。

在至少一个实施方式中，在所述检测部内具有空间部，在气体流动方向上，所述空间部位于所述测试膜的上游侧；和/或，在所述出气部连接有预定容量的气袋，用于对吹入气体的量进行定量收集。

在至少一个实施方式中，所述气体流路包括：设置于所述主体部的第一流路，所述第一流路的一端与所述进气部连通；设置于所述窗口部的第二流路，所述第二流路的一端与所述第一流路的另一端连通；设置于所述窗口部的第三流路，所述第三流路的一端与所述第二流路的另一端连通，所述第三流路位于所述测试膜的上方、且所述第三流路的另一端具有朝向所述测试膜的开口；设置于所述主体部的第四流路，所述第四流路的一端与所述第三流路的另一端连通，所述第四流路的另一端与所述出气部连通。

在至少一个实施方式中，所述窗口部为透明构件，或者，在所述窗口部的用来检测所述测试膜的部位形成通孔，在该通孔中设置有透光片。

在至少一个实施方式中，在所述出气部连接有气流强度检测装置，用于对吹入的气流强度进行检测。

根据本实用新型的气体收集装置，能够在例如收集气体的过程中，利用气体收集装置中的测试膜对气体中的物质进行采集。然后可以利用检测装置对测试膜进行检测。与收集气体后取出气体进行检测的结构相比，能够使操作简单，能够容易地实现气体的检测。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施方式的气体收集装置的立体图。

图2是本实用新型的一个实施方式的气体收集装置的分解图。

图3是本实用新型的一个实施方式的气体收集装置的侧视剖视图。

图4是本实用新型的一个实施方式的气体收集装置的进气部的主视图。

图5是本实用新型的一个实施方式的气体收集装置的主体部的侧视剖视图。

图6是本实用新型的一个实施方式的气体收集装置的检测部的立体图。

图7是本实用新型的一个实施方式的气体收集装置的检测部的侧视剖视图。

图8是本实用新型的一个实施方式的气体收集装置的示意图。

附图标记说明

1、气体收集装置、2、进气部、3、出气部、4、检测部、21、整流板、 41、主体部、42、缺口部、411、空间部、421、平面部、422、第一凸起部、 423、第二凸起部、424、通孔、5、测试膜、6、窗口部、61、平面部、62、第一凹陷部、63、第二凹陷部、64、卡扣、621、第一台阶部、631、第二台阶部、65、检测区域、P、检测部的轴线、K1～K6、开口、L1、第一流路、 L2、第二流路、L3、第三流路、L4、第四流路。

具体实施方式

以下，参照附图说明本实用新型的气体收集装置。本实用新型的范围并不限定于以下的实施方式，能够在本实用新型的技术思想的范围内任意地进行变更。此外，图示的比例尺及数量等并不用于限定本申请的气体收集装置。

<本实用新型的示意结构>

本实用新型提供一种新型的气体收集装置，在图8中示意的表示出了本申请的气体收集装置的结构，该气体收集装置具有主体部104、窗口部106、测试膜105、进气部107、出气部108。

主体部104和窗口部106可以形成为半圆形扣件，通过将这两个半圆形扣件扣在一起能够形成圆柱体的膜盒。在主体部104和窗口部106这两个半圆形扣件分别形成有通道，通道形成在半圆形扣件的平面侧面处，形成于主体部 104和窗口部106的通道的尺寸并不特别限定，长度可以为1mm～4mm，宽度可以为4mm～7mm，深度可以不限，例如能够形成深度2mm，宽度5mm，长度适当的通道，或者形成宽度5mm，6mm，7mm等等数值，长度2mm或1mm 或者3mm等等数值，深度适当的通道。在主体部104和窗口部106扣在一起时，通道重叠长度例如为5mm，也可以为4mm，6mm等等。即，在圆柱体的膜盒中，在主体部104的通道与窗口部106的通道之间，形成了5mm×5mm的膜片透气区域(图8中的虚线框所示)。当然膜片透气区域也可以为4mm×5mm， 5mm×5mm，6mm×5mm等等。另外，在形成圆柱体的膜盒时，主体部104 上形成的通道和窗口部106上形成的通道彼此连通成为气体流路。图8中的箭头方向表示气体流动方向。

另外，窗口部106上贯通地设有一个通孔，该通孔的面积例如同样为5mm ×5mm左右，可以在通孔中粘接一个透光片，例如玻璃镜片或者透明树脂片，该玻璃镜片或透明树脂片无需更换，因此，能够气密地粘接在通孔。窗口部 106的形成有该通孔的部位构成检测区域，能够透过该检测区域检测到测试膜105。由此，在将主体部104和窗口部106卡扣在一起而形成圆柱体的情况下，在圆柱体以轴线呈水平的状态横置时，能够从测试膜105的上方透过窗口部106检测到测试膜105，主体部104、窗口部106、测试膜105构成检测部。

自进气部107向检测部导入的气体进入气体流路，进入气体流路中的最上游的部分，该部分的气体流路的任一处的截面积优选大于等于10mm²，即，自进气部107向检测部导入的流路开口的截面积优选大于等于10mm²，由此，能够可靠地将气体导入检测部。在此，气体流路的截面积是指利用与气体流动方向正交的平面剖切气体流路而得的面积。另外，通道(气体流路)的截面呈长方形，但也可以为其他形状。

此外，气体流路中的设置有测试膜105的部分的截面积例如为25mm²，但该部分的截面积并不限定于此，优选的是截面积大于等于21mm²。

在组装该膜盒时，通过将测试膜105平铺在主体部104的平面侧面(即非半圆形侧面)上，使得测试膜105覆盖主体部104上形成的通道。然后，以将测试膜105夹在中间的方式，将窗口部106压紧于主体部104。此时，优选测试膜105还覆盖在窗口部106形成的通道。由此，主体部104和窗口部106卡扣在一起，形成一个整的圆柱体，将测试膜105气密地保持在中间。窗口部106 位于比测试膜105靠上方的位置，测试膜105配置于气体流路内的、与窗口部 106相对的位置，在将窗口部106投影在测试膜105所在平面时，窗口部106至少覆盖测试膜105的局部。气体流路构成为：使得经由进气部107送入的气体从测试膜105的靠窗口部106的一侧导入测试膜105，再从测试膜105的另一侧导出至出气部108。

卡扣的结构并不限定，只要能够维持主体部104和窗口部106的压紧状态，可以是任意的结构。此外，卡扣既可以构成为能够实现卡合的解除，也可以构成为无法解除。

在组装完上述圆柱体后，将进气部107、出气部108分别连接在圆柱体的两端，连接处为密封结构，保证接缝和侧面的气密性。

在卡扣为能够解除卡合的结构时，能够更换测试膜105，此时，解除导流管(进气部、出气部的一种实施结构)与圆柱体连接处的密封结构，拔下两边的导流管，解除膜盒的卡扣，更换新的测试膜105，然后按照上述步骤重新组装。由此，能够重复使用测试膜105以外的其他构件，节省成本。

在卡扣为无法解除卡合的结构时，将主体部104、窗口部106、测试膜105 这三者制作成一个组件，在需要更换测试膜105时，直接更换上述组件，即，解除两边的导流管与旧的组件的连接，取下旧的组件，将两边的导流管与新的组件重新连接，连接处同样为密封结构。由此，能够提高便利性。而且在卡扣为无法解除卡合的结构时，能够更可靠地实现气密。

当然，整个气体收集装置可以是一次性使用的。

另外，在图8中，主体部104和窗口部106的形状并不相同，但两者也可以形成为相同的形状，由此，仅生产一种半圆形扣件即可，在使用时将两个相同的半圆形扣件隔着测试膜扣在一起形成圆柱体。通过将两者形成为相同的形状，能够降低制造成本并提升使用者组装膜盒时的易装配性。

<本实用新型的具体实施方式>

如图1～图3所示，本申请的气体收集装置1具有进气部2、出气部3以及检测部4。检测部4是供气体在其内部流通的构件，从连接的角度说，检测部4 的形状优选为圆筒状，内径为1cm左右。在检测部4的两端开口，以供气体从一端进入检测部4并从另一端流出。通过螺纹连接，将进气部2、出气部3以气密的方式分别连接于检测部4的两端。另外，只要能够实现以密封的方式将进气部2、出气部3连接于检测部4，检测部4的外形并不限定，连接方式也不限于螺纹连接，也可以是过盈、卡合等其他方式。进气部2、出气部3以及检测部4也可以一体地形成。

以下针对气体收集装置1的各个构件进行分别说明。

<进气部>

进气部2连接于检测部4的一端，通过螺纹连接以能够装卸的方式安装于检测部4。进气部2的整体呈圆筒形，使用者可以用嘴向进气部2的内部吹气，此外，如图2所示，通过设为具有自进气部2向径向内侧凹陷的部分，能够方便使用者用嘴含住进气部2进行吹气。如图4所示，在进气部2的内部设有整流板21，在该整流板21上设有多个通孔。通过该整流板，能够使人嘴吹出的气流以均匀、规则流动的气流的形态送入检测部4。进气部2的形状并不限定，只要能够供使用者吹气，可以是任何形状。

<出气部>

出气部3连接于检测部4的另一端，通过螺纹连接以能够装卸的方式安装于检测部4。可以在出气部3的、与连接于检测部4相反的一侧连接气袋(图上未示出)。通过该气袋，收集从出气部3送出的气体。气袋具有预定容量，作为对气体进行定量的构件进行使用，能够对吹入气体的量进行定量收集，当使用者将气袋吹满后，即可停止吹气。收集气体后的气袋也可以用于检测，例如，在后续的检测中，将气袋的预定容量作为参数之一进行计算。

可选的，也可以在出气部连接有气流强度检测装置，用于对吹入的气流强度进行检测。气流强度检测装置可以为传感器，蜂鸣器(例如口哨)，风扇等。

在该出气部3中，一体形成有大径部31、缩径部32以及小径部33，该大径部是出气部3中的连接于检测部4的部位，其外形与检测部4的外形相同，例如为圆筒状，且在将出气部3连接于检测部4的状态下，大径部31的外周壁与检测部4的外周壁大致平齐，使得气体收集装置1结构整体流畅、美观。

缩径部32随着从出气部3的检测部4侧向气袋侧延伸而外径变小，并且在缩径部32的顶端形成有小径部33，通过形成小径部33，能够方便与气袋连接。也能够使气袋中的进气口形成得较小，有助于抑制气体泄漏。

<检测部>

如上所述，检测部4整体例如呈圆筒状，气体能够从进气部2吹入检测部 4并经由检测部4内部的气体流路，送出到出气部3。检测部4具有：主体部41，其构成检测部4的外形，内部具有供气体流通的流路，外形呈大致圆筒形，如图2所示，在主体部41的外周壁具有向径向内侧凹陷而成的缺口部42；测试膜5，其配置于该缺口部42，用于测试检测部4内的气体流路中的气体，以供检测；以及窗口部6，窗口部6以将测试膜5夹在窗口部6与主体部41之间的方式可装卸地安装于主体部41，且内部具有供气体流通的气体流路。

如图5所示，在主体部41中，缺口部42配置于靠出气部3侧的部分，由此，能够在主体部41的靠进气部2侧的部分的内部设有较大空间的空间部411，使用者吹入的气体能够先经过空间部411，然后再向气体流路流动。即，空间部411在测试膜5的上游侧。在空间部411中，能够根据需要放置干燥剂，或者根据要过滤的东西相应地放置过滤该东西的材料。在空间部411中形成有开口K1，开口K1与后述的开口K2连通，以供气体流通。

缺口部42形成为向圆筒状的主体部41的径向内侧凹陷。测试膜5和窗口部6位于该缺口部42。具体而言，在该缺口部42形成有平面部421，通过形成有平面部421，方便后述的窗口部6的安装。自平面部421向上突出地设有第一凸起部422(凸起部的一种实施结构)、第二凸起部423，测试膜5设置于该第一凸起部422。第一凸起部422、第二凸起部423的凸起高度小于缺口部42 的凹陷深度，即，在将后述的窗口部6安装于主体部41的情况下，窗口部6收拢在检测部4的整体轮廓以内或者与检测部4的整体轮廓大致平齐，由此，便于在主体部41形成供测试膜5和窗口部6设置的部分，且能够使气体收集装置 1结构整体流畅、美观。

在此，第一凸起部422中的供测试膜5设置的部分优选设为平行于检测部4(气体收集装置1)的轴线P。具体而言，在将检测部4(气体收集装置1) 水平放置的情况下，能够使第一凸起部422中的供测试膜5设置的部分呈水平状态，由此，便于将测试膜5稳定地放置在该部分上，此外，由于第一凸起部422中的供测试膜5设置的部分平行于检测部4的轴线P，因此，放置在该第一凸起部422上的测试膜5也平行于检测部4的轴线P。由此，在检测部4呈水平状态时，能够使测试膜5平行于水平面，便于利用检测装置对测试膜5的检测。不过，只要能够将测试膜5稳定地放入检测部4中，且只要能够透过窗口部6清楚地检测到测试膜5，则测试膜5的放置形态不限。

在第一凸起部422开设有开口K5，在第二凸起部423开设有开口K2，开口K5、开口K2供气体流通。在将测试膜5放置在该第一凸起部422上时，以测试膜5的一侧面完全覆盖第一凸起部422上的开口K5的方式进行设置并固定。

参照图2，在平面部421上贯通地设有通孔424，以供窗口部6的卡扣64插入并卡合。通过将窗口部6的卡扣64插入通孔424，能够将窗口部6卡合于主体部41。

参照图6，窗口部6可以由透明性且挠性的材料形成，该透明性能够供检测装置透过窗口部6检测到测试膜5，由此，能够进行检测，该挠性能够供卡扣64适当弯曲从而方便窗口部6的装卸。与主体部41中的平面部421相对应地，在窗口部6设有平面部61，在窗口部6与主体部41安装在一起时，平面部61与平面部421相对。在平面部61上凹设有第一凹陷部62(凹陷部的一种实施结构)、第二凹陷部63。第一凹陷部62、第二凹陷部63的大小与第一凸起部422、第二凸起部423的大小分别相对应，即，能够将第一凸起部422、第二凸起部 423分别嵌入第一凹陷部62、第二凹陷部63之中。

进一步地，如图6所示，在第一凹陷部62中形成有第一台阶部621(台阶部的一种实施结构)，在第二凹陷部63中形成有第二台阶部631，在将测试膜 5设置于第一凸起部422，并将窗口部6与主体部41安装在一起时，第一台阶部621能够与第一凸起部422隔着测试膜5气密地抵接，第二台阶部631能够与第二凸起部423气密地抵接。通过上述结构，能够可靠地将测试膜5固定，防止测试膜5在检测部4内偏移错位，导致未能良好地采集气体中的物质。

如图2、图3所示，在窗口部6安装于主体部41时，窗口部6位于比测试膜 5靠上方的位置，测试膜5配置于检测部4的气体流路内的、比窗口部6靠下方的位置，并且测试膜5与窗口部6相对，检测部4的气体流路构成为：经由进气部2送入的气体从测试膜5的、靠窗口部6的一侧导入测试膜5，再从测试膜 5的另一侧导出至出气部3。

并且，如图2、图3所示，窗口部6还具有检测区域65，该检测区域65呈平面状，在窗口部6安装于主体部41时，该检测区域65所在的平面与测试膜5 所在的平面所成的角度在30°以下，由此，能够良好地透过窗口部6来检测测试膜5，优选的是，该角度在20°以下，更优选在10°以下，最优选检测区域65所在的平面与测试膜5所在的平面平行。在此所说的检测区域65是窗口部6的用来检测测试膜5的区域，即，能够透过窗口部6的该检测区域65，来检测测试膜5。

在本实施方式中，窗口部6与测试膜5相对。但是，窗口部6与测试膜5之间的位置关系不限于此，例如，窗口部6既可以与测试膜5完全相对，也可以与测试膜5局部相对。只要能够利用检测装置透过窗口部6的检测区域65对测试膜5进行检测即可。还可以是，窗口部6与测试膜5彼此不相对，在此情况下，根据需要选择性地在检测部4中追加设置能够反射检测光线的反射构件即可，在此省略说明。

优选的是，在将窗口部6投影在测试膜5所在平面时，窗口部6至少覆盖测试膜5的局部，更优选的是，使窗口部6与测试膜5完全相对，在将窗口部6 投影在测试膜5所在的平面时，测试膜5将窗口部6的投影完全包含在内或者窗口部6的投影将测试膜5完全包含在内(即窗口部6完全覆盖测试膜5)。进一步优选的是，在将窗口部6投影在测试膜5所在的平面时，测试膜5被完全包含在窗口部6的投影内。由此，能够良好地检测测试膜5。

在窗口部6内部具有气体流路。如图7所示，在窗口部6内的气体流路的两侧具有开口K3和开口K4，开口K3与主体部41的开口K2对应，开口K4与主体部41的开口K5对应。即，窗口部6内的气体流路在窗口部6的与测试膜5相对的部位开口。通过使窗口部6内部的气体流路位于测试膜5的上方且具有朝向测试膜5的开口，能够可靠地使气体从测试膜5的靠窗口部6的一侧被导入测试膜5。

如图6所示，在平面部61向下突出地设有卡扣64，卡扣64能够适当弯曲，在进行上述将窗口部6安装于主体部41的操作时，通过使卡扣64适当弯曲，能够使卡扣64插入通孔424，之后，在复原力的作用下卡扣64恢复至原来的形状，从而卡合于主体部41。在卸下窗口部6时，使卡扣64适当弯曲，从卡合位置偏离，从而能够从通孔424中拔出，由此，能够使窗口部6从主体部41 卸下。

<覆盖部>

虽未图示，但是在本申请的气体收集装置中还配置有覆盖部。该覆盖部至少覆盖窗口部6的用来检测测试膜5的区域(例如检测区域65)，或者说能够透过窗口部6检测测试膜5的部位，并且，该覆盖部能够被取下。

作为一例，该覆盖部能够设为黑色的套管，套在检测部的外侧且覆盖窗口部，由此，能够避免窗口部6被污染导致影响检测。尤其是在使用者吹气的时候，人手容易触碰到窗口部6，可能会在窗口部6留下污渍，导致难以透过窗口部6检测到测试膜5。因此，通过设置覆盖部，能够防止窗口部6的污染。此外，存在对气体收集装置进行紫外光消毒的情况，在该情况下，通过设置覆盖部，还能够防止测试膜5采集的物质被紫外光杀灭。

覆盖部的设置位置不限，只要能够覆盖窗口部6即可。例如，覆盖部可以在整周方向范围内外套在检测部4，此时，即使覆盖部沿检测部4的周向发生偏移，也能够可靠地覆盖窗口部6。另外，也可以使覆盖部在检测部4的长度方向上较长，此时，即使覆盖部沿检测部4的长度方向发生偏移，也能够可靠地覆盖窗口部6。

以上例示了覆盖部的结构，但显而易见的是，只要能够覆盖窗口部6的检测测试膜5的部位，就也可以是其他结构。例如，也可以设置抽屉式的覆盖部，其具有覆盖片和在覆盖片的两边引导覆盖片的引导部，覆盖片以能够滑动的方式设置，且连接有供使用者的手指拨动的拨动部，通过拨动该拨动部，能够使覆盖片滑动，从而在覆盖窗口部6和不覆盖窗口部6之间切换。另外，覆盖部的颜色也可以不是黑色，只要能够遮蔽紫外光，也可以是其他颜色。

<测试膜>

测试膜5可以通过物理和/或化学方式采集在气体流路中通过的气体中的物质，由此来收集气体。具体而言，测试膜5能够通过物理吸附、化学吸附、化学反应、作用等方式对气体中的多个物质或者多个组分进行测试。例如，测试膜5构成为能够对气体中的特定物质进行化学或者物理吸附，当透过后述的窗口部6检测到测试膜5吸附了该特定物质时，能够采集出气体中含有的该特定物质。或者，测试膜5含有能够与气体中的特定物质发生化学反应的物质，当透过后述的窗口部6检测到测试膜5发生了化学反应时，能够采集出气体中含有的该特定物质。

上述测试膜可以为用于测量糖尿病的试纸、用于测量幽门螺旋杆菌的试纸等。

可选的，测试膜包括多个测试区域，多个测试区域间隔设置，每个测试区域包括试剂，该试剂用于对气体进行测试，试剂与气体中的对应反应物发生作用后颜色会产生变化。

试剂包括：量子点材料、化学染料、荧光发光材料中的一种或多种。

所述量子点材料可包括II-VI族CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、PbS、 PbSe、III-V族InP、GaP、GaN、AlN及核壳结构材料CdS/ZnS、CdSe/CdS、 CdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS、CdTe/CdS、CdTe/CdS/ZnS、ZnSe/ZnS、InP/ZnSe、 InP/ZnS、InP/ZnSe/ZnS、InP/GaP/ZnS、碳量子点、钙钛矿量子点、贵金属 (例如Au、Ag等)量子点等。

化学染料可以为酸碱指示剂染料，路易斯酸碱染料，氧化还原染料，π-π共轭染料。

具体地，化学染料和荧光发光材料可以为：百里酚蓝、甲基黄、甲基橙、溴酚蓝、溴甲酚绿，甲基红、溴甲酚紫、溴甲里酚蓝、中性红、酚红、酚酞、百里酚酞、己醛(DNPH)、二硝基苯肼、四苯基卟啉铜(CuTPP)、铁卟啉 (FeTPP)、锌卟啉(ZnTPP)、四苯基卟啉(H2TPP)、甲基红(Methyl Red)、溴酚红(Bromophenol Red)、溴百里酚绿(Bromothymol Green)、卟啉、金属卟啉型染料、溴二甲苯酚蓝、4-硝基苯肼、雷氏染料(Rechardt's Dye)、孔雀绿氯化物(Malachite Green Chloride)、自合成含肼基荧光分子、卟啉锰中的一种或多种。

测试膜还具有识别区域，识别区域用于识别气体的量是否达到预设值。识别区域内可以填充某些试剂，该试剂可以检测充入的气体的量，例如该试剂可以检测二氧化碳的量，通过二氧化碳的量推算气体的量是否达到预设值，通过识别区域的设置，提高测试准确性。

相应的为了便于观察识别区域的变化，可以将识别区域对应设置于窗口部覆盖范围内，可以通过窗口部观察，当然识别区域也可以设置在其它位置，此时可以在气体收集装置的对应位置再开设一窗口，用于观察识别区域的变化。

<气体收集装置1的组装>

如上所述，将测试膜5放置在第一凸起部422上，使得测试膜5完全覆盖第一凸起部422的开口K5，并将窗口部6安装在主体部41上形成检测部4。如上所述，主体部41的通孔424与窗口部6的卡扣64相对应，主体部41的第一凸起部422、第二凸起部423与窗口部6的第一凹陷部62、第二凹陷部63相对应。因此，通过将卡扣64插入并卡合于通孔424，能够使主体部41的第一凸起部 422、第二凸起部423分别嵌合于窗口部6的第一凹陷部62、第二凹陷部63。由此，主体部41和窗口部6这两者隔着测试膜5紧密地卡合在一起，形成气密的气体流路，且该气体流路能够使在其中流动的气体从测试膜5的靠窗口部6 的一侧穿过测试膜5的主面到测试膜5的另一侧，另外，由于测试膜5位于气体流路的比窗口部6靠下方且与窗口部6相对的位置，因此能够透过位于测试膜5上方的透明的窗口部6检测到测试膜5。

在此基础上，将进气部2和出气部3分别螺纹连接于检测部4。并将未图示的气袋连接于出气部3。

在更换测试膜5时，使用者按压窗口部6的两侧，使卡扣64适当弯曲，使得窗口部6能够被从主体部41卸下，然后更换新的测试膜5，并再次安装窗口部6。

<气体流路>

如上所述，在检测部4内形成有气体流路，通过该气体流路，连通进气部2和出气部3。该气体流路包括：第一流路L1，其设置于主体部41，第一流路L1的一端具有开口K1，经由开口K1与空间部411连通，进而与进气部2连通，第一流路L1的另一端具有开口K2；第二流路L2，其设置于窗口部6，第二流路L2的一端具有开口K3，经由开口K3与第一流路L1的另一端的开口K2 连通；第三流路L3，其设置于窗口部6，第三流路L3的一端与第二流路L2的另一端连通，第三流路L3位于测试膜5的上方、且第三流路L3的另一端具有朝向测试膜5的开口K4；以及第四流路L4，其设置于主体部41，第四流路L4 的一端具有开口K5，经由该开口K5与第三流路L3的另一端连通，第四流路 L4的另一端具有开口K6，经由该开口K6与出气部3连通。

气体流路的结构并不限定于此，只要满足使气体从测试膜5的靠窗口部6 的一侧导入测试膜5，再从测试膜5的另一侧导出即可，例如，也可以气体流路仅形成于主体部41，但优选的是，在窗口部6中也形成有流路。此外，也可以将第二流路L2和第三流路L3设为一个流路。

在本实施方式中，气体流路的截面呈长方形，第一流路L1的任一处的流通面积(即，截面积)例如为大于等于2mm×5mm，第二流路L2的任一处的流通面积(即，截面积)例如为大于等于1mm×5mm，第三流路L3的任一处的流通面积(即，截面积)例如为大于等于3mm×7mm，第四流路L4的任一处的流通面积(即，截面积)例如为大于等于3mm×7mm，在此，气体流路的截面积是指利用与气体流动方向正交的平面剖切气体流路而得的面积。由此，能够使得使用者在吹气过程中不会感到吃力，使得气体的流动顺畅，且能够保证测试膜5在气体流路中暴露出足够用于检测的面积。此外，气体流路的截面的形状并不限于长方形，也可以是其他形状。

<气体的流动>

如图3所示，箭头方向表示气体在气体收集装置中的流动方向。在使用者用嘴向进气部2吹气时，气体进入空间部411，并进一步经由在空间部411 内部开设的开口K1进入主体部41的气体流路，从在第二凸起部423开设的开口K2流出，由于第二凸起部423嵌合于第二凹陷部63中，因此，开口K2和开口K3连通在一起。从开口K2流出的气体经由开口K3进入窗口部6内部的流路。然后，从开口K4流出，由于第一凸起部422嵌合于第一凹陷部62，因此，开口K4和开口K5连通在一起。从开口K4流出的气体经由开口K5进入主体部41 的气体流路，进而从开口K6流出到出气部3。

以上说明了本申请的实施方式，但是，在本申请主旨内能够进行各种变更，这一点是不言而喻的。

例如，以上实施方式中记载了窗口部6以将测试膜5夹在中间的方式可装卸地安装于主体部41，由此，能够实现测试膜5的更换。但是，本申请不限于此，只要能够使气体在检测部4内部通过，并利用测试膜5采集气体中的物质，实现测试膜5的更换的结构不限。

除了以上实施方式中记载的结构，还能够通过如下结构等将测试膜5可装卸的安装于检测部4。在一个示例中，检测部4、窗口部6可以形成为一体，例如，可以在检测部4或者窗口部6(窗口部6此时表现为检测部4的一部分) 中形成开口，将测试膜5插入该开口，此时，检测部4可以包括用以支撑测试膜5的框架。

或者，也可以是，测试膜5和窗口部6形成为一体，在该情况下，直接将窗口部6安装于主体部41即可，在需要更换测试膜5的情况下，可以将测试膜 5和窗口部6一起更换。此时，测试膜5在窗口部6内配置为能够采集气体中的物质且能够被检测装置透过窗口部6检测到，由此，能够简化安装工序，避免由于安装测试膜5中的失误导致的采集不良的问题。

例如，也可以是，测试膜5整体位于主体部41或窗口部6内，在将窗口部 6取下后，能够使测试膜5自主体部41或窗口部6暴露。在该情况下，同样能够更换测试膜5。

以上例示了将测试膜5以可装卸的方式安装的各种结构，但是应该明确的是，只要能够将测试膜5以可装卸的方式安装，就也可以是其他结构。

例如，以上实施方式中的气体流路形成于主体部41和窗口部6两者，但也可以仅形成于主体部41。

例如，以上实施方式中的凸起部设于主体部41，凹陷部设于窗口部6，但也可以相反，或者也可以不设置凸起部和凹陷部。

例如，以上实施方式中的窗口部6由透明性材料形成，但窗口部6也可以不具有透明性，在该情况下，在窗口部6的用来检测测试膜5的部位(例如检测区域65)可以具有通孔，在该通孔中设置透光片，例如玻璃镜片、透明树脂片，由此，能够选择非透明性材料形成窗口部，节省成本。该透明性的构件无需更换。由此，同样能够检测到测试膜5，从成本方面考虑，优选为透明树脂片。

<其他>

在上述实施方式中，窗口部6中的供使用者观察的窗口形成为扁平形状，但窗口部6的窗口的另一侧(主体部41的与安装窗口部6的那侧相反的一侧) 可以与窗口部6的扁平窗口对称扁平，但也可以是原型正常管子。

另外，也可以具有多个不同规格的进气部2来形成进气部组。本申请的气体收集装置也可以应用于具有排气孔的设备，在该情况下，根据排气孔的形状规格，选择合适的进气部并连接于检测部4，由此，能够使设备中的废气直接经由排气孔送入进气部，进而送入检测部4。

此外，也可以在气袋或者出气部2设置单向阀，从而控制气体单向流动，可靠地防止已经进入气袋的气体回流至气体收集装置1，另外，可以在气袋内追加设置压力传感器或者流量传感器等，当气袋定量收集的值达到预设的阈值时，触发控制器控制单向阀关闭，使得气袋无法继续接受气体，或者出气部2无法继续送出气体。此外，还可以追加设置压力传感器或者其它传感器，用于检测气袋是否已经收集需要的气体量，当达到后报警，报警可以是警示灯也可以是蜂鸣器等。

此外，也可以具有盖部，该盖部用于在气体收集装置收集完气体后封闭出气部和进气部，防止额外杂质进入，影响后期检测。更进一步说，盖部可以与进气部、出气部连接，从而防止在未封闭时盖部丢失。也可以是，在气体收集装置设有供盖部内嵌的凹部，在不使用盖部时将盖部内嵌于凹部中，在需要时将盖部拿出。

在利用盖部封闭进气部和出气部的情况下，能够长时间可靠地将气体贮存在气体收集装置中，在此情况下，能够对气体收集装置进行存储、运输等操作而不用担心气体从气体收集装置中漏出。

产业上的可利用性

本实用新型提供一种新型的气体收集装置，利用该气体收集装置，能够在不取出气体的情况下检测气体。即，利用气体收集装置采集气体中的物质，然后可以再利用例如检测装置透过气体收集装置的窗口部对测试膜进行检测。

Claims (11)

1.一种气体收集装置，其特征在于，

该气体收集装置包括进气部、出气部以及检测部，该气体收集装置被构造成气体能够经由所述进气部被送入到所述检测部，经过所述检测部后经由所述出气部被送出，

所述检测部包括：气体流路，该气体流路连通所述进气部和所述出气部；测试膜，该测试膜设置在所述气体流路中，用于采集在所述气体流路中通过的气体中的物质；以及窗口部，该窗口部与所述测试膜相对，用于透过该窗口部检测所述测试膜，

在将所述窗口部投影在所述测试膜所在平面时，所述窗口部至少覆盖所述测试膜的局部，

所述气体流路被构成为：经由所述进气部送入的气体从所述测试膜的、靠所述窗口部的一侧导入所述测试膜，再从所述测试膜的另一侧导出至所述出气部。

2.根据权利要求1所述的气体收集装置，其特征在于，

在将所述窗口部投影在所述测试膜所在平面时，所述窗口部完全覆盖所述测试膜。

3.根据权利要求1所述的气体收集装置，其特征在于，

所述窗口部具有平面状的检测区域，其中：所述检测区域所在的平面与所述测试膜所在的平面之间所成的角度小于等于30度；或，

所述检测区域所在的平面与所述测试膜所在的平面平行。

4.根据权利要求1所述的气体收集装置，其特征在于，

所述气体收集装置还具有覆盖部，所述覆盖部从外侧至少覆盖所述窗口部的用来检测所述测试膜的区域，和/或，

所述气体收集装置还具有盖部，该盖部用来在收集气体后封闭所述进气部和/或所述出气部。

5.根据权利要求1所述的气体收集装置，其特征在于，

所述测试膜以可装卸的方式安装于所述检测部。

6.根据权利要求5所述的气体收集装置，其特征在于，

所述检测部包括主体部，所述窗口部以可装卸的方式安装于所述主体部，

所述测试膜被夹在所述主体部与所述窗口部之间。

7.根据权利要求6所述的气体收集装置，其特征在于，

在所述主体部和所述窗口部中的一者设有凸起部，在所述主体部和所述窗口部中的另一者设有凹陷部，在所述凹陷部中设有台阶部，

在所述主体部和所述窗口部安装在一起时，所述凸起部嵌入所述凹陷部，抵接于所述台阶部，

所述测试膜被夹在所述凸起部与所述台阶部之间。

8.根据权利要求1所述的气体收集装置，其特征在于，

在所述检测部内具有空间部，在气体流动方向上，所述空间部位于所述测试膜的上游侧；和/或，

在所述出气部连接有预定容量的气袋，用于对吹入气体的量进行定量收集。

9.根据权利要求6或7所述的气体收集装置，其特征在于，

所述气体流路包括：

设置于所述主体部的第一流路，所述第一流路的一端与所述进气部连通；

设置于所述窗口部的第二流路，所述第二流路的一端与所述第一流路的另一端连通；

设置于所述窗口部的第三流路，所述第三流路的一端与所述第二流路的另一端连通，所述第三流路位于所述测试膜的上方、且所述第三流路的另一端具有朝向所述测试膜的开口；

设置于所述主体部的第四流路，所述第四流路的一端与所述第三流路的另一端连通，所述第四流路的另一端与所述出气部连通。

10.根据权利要求1所述的气体收集装置，其特征在于，

所述窗口部为透明构件，或者，

在所述窗口部的用来检测所述测试膜的部位形成通孔，在该通孔中设置有透光片。

11.根据权利要求1所述的气体收集装置，其特征在于，在所述出气部连接有气流强度检测装置，用于对吹入的气流强度进行检测。

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