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一種離心式快速氣液混合裝置及應(yīng)用該裝置的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及生物實(shí)驗(yàn)室及醫(yī)用體外診斷領(lǐng)域，具體涉及一種離心式快速氣液混合裝置及應(yīng)用該裝置的方法，包括上蓋組件和下殼組件；所述上蓋中間設(shè)有一個(gè)排氣口；所述下殼內(nèi)部中間設(shè)有一個(gè)空腔，所述旋轉(zhuǎn)軸從底部穿入空腔內(nèi)，所述進(jìn)氣塊套設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)軸上，所述旋轉(zhuǎn)軸末端套設(shè)有圓錐形混合杯，所述排氣鋼管插入至混合杯內(nèi)并且不與混合杯壁接觸，所述下殼底部還設(shè)有電機(jī)，所述電機(jī)與所述旋轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接。本發(fā)明通過將血液杯高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力的作用使得液體被甩到混合杯內(nèi)壁四周，從而形成一層薄薄的液體膜，同時(shí)在混合杯入口處充入均速流動(dòng)的混合氣體，從而可以使待混合液體能夠在最短時(shí)間內(nèi)達(dá)到氣體平衡。
【專利說明】一種離心式快速氣液混合裝置及應(yīng)用該裝置的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物實(shí)驗(yàn)室及醫(yī)用體外診斷領(lǐng)域，具體涉及一種離心式快速氣液混合裝置及應(yīng)用該裝置的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]血?dú)饣旌辖Y(jié)構(gòu)廣泛運(yùn)用于生物實(shí)驗(yàn)室研究及醫(yī)用體外診斷驗(yàn)證等領(lǐng)域，血?dú)饣旌系闹饕猛臼窍驕y(cè)試血液內(nèi)通入不同濃度的氧氣、二氧化碳等氣體，通過血?dú)饣旌辖Y(jié)構(gòu)使測(cè)試血液最終含有該濃度的氧氣、二氧化碳等氣體，含不同濃度氧氣、二氧化碳?xì)怏w的測(cè)試血液代表不同狀態(tài)的測(cè)試目標(biāo)(如低氧氣濃度血液代表測(cè)試目標(biāo)攜氧能力差，高二氧化碳濃度血液代表測(cè)試目標(biāo)可能出現(xiàn)二氧化碳中毒等)，儀器通過檢測(cè)不同氣體濃度的血液，并與標(biāo)桿對(duì)比，從而確認(rèn)儀器參數(shù)是否準(zhǔn)確。血?dú)饣旌现饕问綖?在盛有測(cè)試血液的容器內(nèi)灌入所要混合的氣體(主要為氧氣、二氧化碳)直到該血液達(dá)到氣體平衡(即血液內(nèi)該氣體已達(dá)到飽和)，主要有以下兩種充氣方式:氣管直接插入血液里面充氣和氣管在血液表面充氣。
[0003]隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，血?dú)鈱?shí)驗(yàn)中為了精確模擬各種人體狀況，對(duì)測(cè)試血液充氣方式、血液中氣體含量是否平衡、達(dá)到平衡所需時(shí)間等都有很高的要求。氣管直接插入到血液的充氣方式缺陷:充氣過程中會(huì)在粘稠的血液內(nèi)產(chǎn)生很多氣泡，將引起血液中紅細(xì)胞破裂而影響測(cè)量血液中鉀離子的測(cè)試；氣管在血液表面充氣方式缺陷:氣體僅與被測(cè)血液表面，故需要很長(zhǎng)時(shí)間或很難達(dá)到整體被測(cè)血液的氣體平衡，會(huì)造成測(cè)試血液中血糖數(shù)值降低、乳酸數(shù)值的升高，嚴(yán)重影響測(cè)量結(jié)果。
[0004]故市場(chǎng)上常用的兩種血?dú)饣旌戏绞街芯贿m合精確的血?dú)鈱?shí)驗(yàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服上述缺陷，本發(fā)明的目的即在于提供一種離心式快速氣液混合裝置。
[0006]一種離心式快速氣液混合裝置，包括上蓋組件和下殼組件；所述上蓋組件安裝于下殼組件上；
所述上蓋組件包括上蓋，所述上蓋中間設(shè)有一個(gè)排氣口 ；
所述下殼組件包括下殼，所述下殼內(nèi)部中間設(shè)有一個(gè)空腔，所述下殼底部設(shè)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸從下殼底部穿入空腔內(nèi)，進(jìn)氣管一端連接所述空腔，所述進(jìn)氣管另一端與外部氣源連接；所述旋轉(zhuǎn)軸末端套設(shè)有混合杯，所述混合杯用于盛放的待混合液體，并供所述外部氣源在所述混合杯中與待混合液體進(jìn)行混合；所述下殼底部還設(shè)有電機(jī)，所述電機(jī)與所述旋轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接。
[0007]進(jìn)一步，所述排氣口內(nèi)設(shè)置有帶孔的密封塞，所述密封塞孔內(nèi)固定有排氣鋼管，所述上蓋下方還設(shè)有第一密封圈，所述第一密封圈與空腔配合，圍成一個(gè)密閉空腔。
[0008]再者，所述空腔底部設(shè)有進(jìn)氣塊，所述進(jìn)氣塊活動(dòng)套設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)軸上，所述進(jìn)氣塊上圓周均勻排布有多個(gè)出氣孔。
[0009]作為一種改進(jìn)，所述旋轉(zhuǎn)軸通過上軸承和下軸承與下殼活動(dòng)連接，所述上軸承與所述進(jìn)氣塊之間還設(shè)有第二密封圈。
[0010]再進(jìn)一步的，所述電機(jī)上設(shè)有傳動(dòng)盤，所述旋轉(zhuǎn)軸下端設(shè)有轉(zhuǎn)盤，所述傳動(dòng)盤與轉(zhuǎn)盤通過傳動(dòng)帶連接。
[0011]作為一種改進(jìn)，所述混合杯為圓錐形，所述排氣鋼管插入至混合杯內(nèi)并且不與混合杯壁接觸，所述排氣鋼管插入到圓形混合杯的下半部。
[0012]再者，所述上蓋組件與下殼組件通過固定軸于一側(cè)鉸鏈連接。
[0013]進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)軸上端部設(shè)有軸銷或扁位配合或螺紋固定方式固定混合杯。
[0014]一種離心式快速氣液混合方法，包括:
在離心式快速氣液混合裝置中的混合杯內(nèi)加入預(yù)定劑量的待混合液體；將混合杯放置下殼的密封空腔內(nèi)；
由外部氣源將預(yù)設(shè)濃度的混合氣體從進(jìn)氣管持續(xù)充入密閉空腔，再經(jīng)排氣口排出； 在持續(xù)充入氣體的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)混合杯向第一方向旋轉(zhuǎn)；
混合杯旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)時(shí)間后停止旋轉(zhuǎn)。
[0015]進(jìn)一步，混合杯旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)時(shí)間后停止旋轉(zhuǎn)之后還包括:
再驅(qū)動(dòng)混合杯按上次旋轉(zhuǎn)方向相反的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；在旋轉(zhuǎn)到預(yù)設(shè)時(shí)間后停止旋轉(zhuǎn)； 同時(shí)，統(tǒng)計(jì)旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，在旋轉(zhuǎn)的次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，離心式快速氣液混合裝置停機(jī)。
[0016]本發(fā)明是一種離心式快速氣液混合裝置，通過電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)內(nèi)壁高拋光的圓形混合杯旋轉(zhuǎn)，使得混合杯內(nèi)被測(cè)液體旋轉(zhuǎn)離心力的作用被甩到混合杯內(nèi)壁四周，從而形成一層薄薄的液體膜，同時(shí)在混合杯入口處充入均速流動(dòng)的混合氣體，使得液體膜與混合氣體充分接觸并快速達(dá)到氣體平衡。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了易于說明，本發(fā)明由下述的較佳實(shí)施例及附圖作詳細(xì)描述。
[0018]附圖1為本發(fā)明一種離心式快速氣液混合裝置的分解示意圖；
附圖2為本發(fā)明一種離心式快速氣液混合裝置的主視示意圖；
附圖3為本發(fā)明一種離心式快速氣液混合裝置的剖視主視示意圖；
附圖4為本發(fā)明一種離心式快速氣液混合裝置的工作原理圖；
附圖5為本發(fā)明一種離心式快速氣液混合裝置的混合杯的結(jié)構(gòu)剖視圖；
附圖6為本發(fā)明一種離心式快速氣液混合裝置的進(jìn)氣塊的結(jié)構(gòu)俯視圖；
附圖7為本發(fā)明一種離心式快速氣液混合裝置的進(jìn)氣塊的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0019]

【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]如附圖1-3所示，一種離心式快速氣液混合裝置，特別的本申請(qǐng)技術(shù)方案適合用于血?dú)饣旌涎b置，但本裝置不限于僅運(yùn)用與血?dú)饣旌希黄浒ㄉ仙w組件和下殼組件；所述上蓋組件與下殼組件通過固定軸9于一側(cè)鉸鏈連接；
所述上蓋組件包括上蓋3，所述上蓋3中間設(shè)有一個(gè)排氣口，所述排氣口內(nèi)設(shè)置有帶孔的密封塞2，密封塞2采用硅膠料，通過過盈配合固定到上蓋3排氣口，排氣鋼管I通過過盈配合固定到密封塞2上。
[0022]所述下殼組件包括下殼10、旋轉(zhuǎn)軸13，所述下殼10內(nèi)部中間設(shè)有一個(gè)空腔，所述旋轉(zhuǎn)軸13從底部穿入空腔內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)軸13通過上軸承8和下軸承12與下殼10活動(dòng)連接，上軸承8、下軸承12通過過盈配合壓緊到下殼10上；所述空腔底部設(shè)有進(jìn)氣塊6，所述進(jìn)氣塊6套設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)軸13上，所述進(jìn)氣塊6與進(jìn)氣管15 —端連接，所述進(jìn)氣管15另一端與外部氣源連接，進(jìn)氣管15接通到下殼10接頭上，并與外部的混合氣瓶連通。所述旋轉(zhuǎn)軸13穿入空腔處即上軸承8與所述進(jìn)氣塊6之間還設(shè)有第二密封圈7，用于防止氣體從空腔下部泄漏；旋轉(zhuǎn)軸13頭部設(shè)計(jì)了軸銷1301，起固定血液杯作用。所述混合杯5用于盛放的待混合液體，并供所述外部氣源在所述混合杯5中與待混合液體進(jìn)行混合；所述的混合杯5與旋轉(zhuǎn)軸13的固定結(jié)構(gòu)不限于上述實(shí)施例中所描述軸銷，可以采用扁位配合，螺紋固定等方式，只要能夠?qū)崿F(xiàn)有效的固定均可。所述上蓋3下方還設(shè)有第一密封圈4，所述第一密封圈4與下殼10的空腔配合，圍成一個(gè)密閉空腔。在混合杯5內(nèi)注入預(yù)定劑量的血液進(jìn)行混合；當(dāng)上蓋組件與下殼組件蓋合時(shí)，所述排氣鋼管I插入至混合杯5內(nèi)下半部并且不與混合杯5壁接觸，這樣氣流從混合杯5 口進(jìn)入，從混合杯5底部由排氣鋼管I排出，保證了血液與氣體的接觸時(shí)間和接觸面積，從而可以在保證血細(xì)胞不被破壞的同時(shí)又能夠在最短時(shí)間內(nèi)達(dá)到被測(cè)血液的氣體平衡。所述下殼10底部還設(shè)有電機(jī)11，所述電機(jī)11上設(shè)有傳動(dòng)盤1101，所述旋轉(zhuǎn)軸13下端設(shè)有轉(zhuǎn)盤1302,所述傳動(dòng)盤1101與轉(zhuǎn)盤1302通過傳動(dòng)帶14連接。
[0023]如圖5所示，混合杯5采用不銹鋼材料，為圓錐體結(jié)構(gòu)，內(nèi)表面需研磨拋光處理防止血液殘留或刮破血紅細(xì)胞，上部需焊接杯蓋，防止血液甩出。
[0024]如圖6-7所示，進(jìn)氣塊6上設(shè)計(jì)圓周均布的排氣孔，保證混合氣體200均勻的從各排氣孔排出，并均勻的從混合杯5蓋四周進(jìn)入混合杯5內(nèi)。進(jìn)氣塊6通過螺絲裝配到下殼10上，并起固定第二密封圈7防止其松脫的作用。
[0025]一種應(yīng)用于上述裝置的離心式快速血?dú)饣旌戏椒?，包?
在離心式快速氣液混合裝置中的混合杯5內(nèi)加入預(yù)定劑量的待混合液體；將混合杯5放置下殼10的密封空腔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸13末端；將上蓋組件和下殼組件蓋合；
在上蓋組件和下殼組件蓋合后，由外部氣源將預(yù)設(shè)濃度的混合氣體200從進(jìn)氣管15持續(xù)充入，經(jīng)進(jìn)氣塊6充入密閉空腔，氣體經(jīng)混合杯5 口漫入混合杯5內(nèi)，再通過排氣管從混合杯5下部將氣體導(dǎo)出；
在持續(xù)充入氣體的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)混合杯5向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，使得混合杯5內(nèi)待混合液體旋轉(zhuǎn)離心力的作用被甩到混合杯5內(nèi)壁四周，從而形成一層液體膜；使得液體膜與氣體充分接觸并快速達(dá)到氣液混合；
混合杯5旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)時(shí)間后停止旋轉(zhuǎn)，測(cè)試血液100重新匯集了混合杯5底部進(jìn)行自身的再混合；
在混合杯5停止預(yù)設(shè)時(shí)間后，再驅(qū)動(dòng)混合杯5向相反方向旋轉(zhuǎn)；
所述測(cè)試液體重新匯集了混合杯5底部進(jìn)行自身的再混合之后還包括: 在混合杯5停止預(yù)設(shè)時(shí)間后，再驅(qū)動(dòng)混合杯5按上次旋轉(zhuǎn)方向相反的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；在旋轉(zhuǎn)到預(yù)設(shè)時(shí)間后停止旋轉(zhuǎn)，測(cè)試液體重新匯集了混合杯5底部進(jìn)行自身的再混合；
同時(shí)，統(tǒng)計(jì)旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，在旋轉(zhuǎn)的次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，離心式快速氣液混合裝置停機(jī)如圖4所示，根據(jù)上述裝置具體說明工作過程:
向血液杯5內(nèi)注入適量測(cè)試血液100。
[0026]打開外部的氣瓶(主要為不同濃度的氧氣瓶、二氧化碳?xì)馄?，將上述兩種氣體通過三通接頭混合在一起形成指定濃度的混合氣體200進(jìn)入進(jìn)氣管15。
[0027]電機(jī)11帶動(dòng)傳動(dòng)盤1101逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，通過傳動(dòng)帶14、帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤1302旋轉(zhuǎn)使旋轉(zhuǎn)軸13逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；從而帶動(dòng)血液杯5逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(說明:電機(jī)11與旋轉(zhuǎn)軸13通過傳動(dòng)帶14連通的優(yōu)勢(shì)在于:傳動(dòng)帶14起減震緩沖作用，防止電機(jī)11自身的跳動(dòng)、振動(dòng)等直接傳遞到旋轉(zhuǎn)軸13上造成血液杯晃動(dòng))。被測(cè)血液100在血液杯5的離心力作用下均勻附到血液5內(nèi)壁上，形成一層薄薄血液膜，血液膜以最大表面的狀態(tài)與混合氣體200混合。
[0028]混合氣體200通過氣管15進(jìn)入到進(jìn)氣塊6內(nèi)，進(jìn)氣塊6上圓周均勻排布有排氣孔，氣體通過進(jìn)氣塊6的排氣孔將氣體均勻釋放到下殼10空腔內(nèi)，由于下殼10空腔整體密封僅有排氣鋼管1與外界空氣連通；因此進(jìn)氣塊6的混合氣體200從血液杯5的上部開口進(jìn)入血液杯，使整個(gè)血液杯5充滿混合氣體200 ;最后混合氣體200從排氣鋼管1下端進(jìn)入，通過排氣鋼管1排到外界空氣中(說明:混合氣體200由氣瓶提供，混合氣體200本身氣壓比大氣壓大，故靠氣壓差實(shí)現(xiàn)混合氣體200從氣管流通到外界空氣的整個(gè)過程)。
[0029]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則的內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍的內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種離心式快速氣液混合裝置，包括上蓋組件和下殼組件；所述上蓋組件安裝于下殼組件上；其特征在于， 所述上蓋組件包括上蓋，所述上蓋中間設(shè)有一個(gè)排氣口 ； 所述下殼組件包括下殼，所述下殼內(nèi)部中間設(shè)有一個(gè)空腔，所述下殼底部設(shè)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸從下殼底部穿入空腔內(nèi)，進(jìn)氣管一端連接所述空腔，所述進(jìn)氣管另一端與外部氣源連接；所述旋轉(zhuǎn)軸末端套設(shè)有混合杯，所述混合杯用于盛放的待混合液體，并供所述外部氣源在所述混合杯中與待混合液體進(jìn)行混合；所述下殼底部還設(shè)有電機(jī)，所述電機(jī)與所述旋轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的離心式快速氣液混合裝置，其特征在于，，所述排氣口內(nèi)設(shè)置有帶孔的密封塞，所述密封塞孔內(nèi)固定有排氣鋼管，所述上蓋下方還設(shè)有第一密封圈，所述第一密封圈與空腔配合，圍成一個(gè)密閉空腔。
3.如權(quán)利要求2所述的離心式快速氣液混合裝置，其特征在于，所述空腔底部設(shè)有進(jìn)氣塊，所述進(jìn)氣塊活動(dòng)套設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)軸上，所述進(jìn)氣塊上圓周均勻排布有多個(gè)出氣孔。
4.如權(quán)利要求3所述的離心式快速氣液混合裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸通過上軸承和下軸承與下殼活動(dòng)連接，所述上軸承與所述進(jìn)氣塊之間還設(shè)有第二密封圈。
5.如權(quán)利要求4所述的離心式快速氣液混合裝置，其特征在于，所述電機(jī)上設(shè)有傳動(dòng)盤，所述旋轉(zhuǎn)軸下端設(shè)有轉(zhuǎn)盤，所述傳動(dòng)盤與轉(zhuǎn)盤通過傳動(dòng)帶連接。
6.如權(quán)利要求5所述的離心式快速氣液混合裝置，其特征在于，所述混合杯為圓錐形，所述排氣鋼管插入至混合杯內(nèi)并且不與混合杯壁接觸，所述排氣鋼管插入到圓形混合杯的下半部。
7.如權(quán)利要求6所述的離心式快速氣液混合裝置，其特征在于，所述上蓋組件與下殼組件通過固定軸于一側(cè)鉸鏈連接。
8.如權(quán)利要求7所述的離心式快速氣液混合裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸上端部設(shè)有軸銷或扁位配合或螺紋固定方式固定混合杯。
9.一種應(yīng)用于權(quán)利要求1所述裝置的離心式快速氣液混合方法，其特征在于，包括: 在離心式快速氣液混合裝置中的混合杯內(nèi)加入預(yù)定劑量的待混合液體；將混合杯放置下殼的密封空腔內(nèi)； 由外部氣源將預(yù)設(shè)濃度的混合氣體從進(jìn)氣管持續(xù)充入密閉空腔，再經(jīng)排氣口排出； 在持續(xù)充入氣體的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)混合杯向第一方向旋轉(zhuǎn)； 混合杯旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)時(shí)間后停止旋轉(zhuǎn)。
10.如權(quán)利要求9所述的離心式快速氣液混合方法，其特征在于，混合杯旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)時(shí)間后停止旋轉(zhuǎn)之后還包括: 再驅(qū)動(dòng)混合杯按上次旋轉(zhuǎn)方向相反的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；在旋轉(zhuǎn)到預(yù)設(shè)時(shí)間后停止旋轉(zhuǎn)； 同時(shí)，統(tǒng)計(jì)旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，在旋轉(zhuǎn)的次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，離心式快速氣液混合裝置停機(jī)。
【文檔編號(hào)】G01N1/38GK104316384SQ201410529966
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】黃高祥, 賴遠(yuǎn)強(qiáng), 趙志翔 申請(qǐng)人:深圳市理邦精密儀器股份有限公司