一种呼出气冷凝液采集装置的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种呼出气冷凝液采集装置。


背景技术：

2.呼出气冷凝液(exhaled breath condensate，ebc)检查为新的呼吸道炎症状态检测方法。人体气道内的液体中含有抗氧化物、可溶性标记物等多种生化分子，平静呼吸时可随气体呼出，遇冷则随水蒸气凝结，这些生化分子的变化可反映氧化损伤、炎症以及相应治疗导致气道内环境的变化，故可用于监测疾病的变化。与诱导痰、支气管镜肺泡灌洗液等传统方法相比，呼出气冷凝液检查具有无创、简单、可多次重复等特点，为监测肺部疾病的进展和治疗效果提供了新途径。但是，如何进行呼出气冷凝液的收集是呼出气冷凝液检测需要解决的首要问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提供了一种呼出气冷凝液采集装置，该呼出气冷凝液采集装置具有便携、组装方便、耗材少、可长时间连续使用、采集效率高等特点。
4.本实用新型采用以下具体技术方案：
5.一种呼出气冷凝液采集装置，该呼出气冷凝液采集装置包括壳体、冷凝块、半导体制冷片、散热装置、冷凝液收集单元以及便携提手；
6.所述冷凝块、所述半导体制冷片、以及所述散热装置均固定安装于所述壳体内；所述半导体制冷片的制冷面与所述冷凝块贴合，所述半导体制冷片的散热面与所述散热装置贴合；
7.所述冷凝液收集单元包括离心管、吹气管以及气液分离盖；所述气液分离盖盖于所述离心管的顶端，并设置有出气孔和插孔；所述吹气管的底端穿过所述插孔插入所述离心管内，所述吹气管的顶端形成吹嘴；
8.所述冷凝块设置有与所述离心管形状配合的空腔；
9.所述壳体的顶部设置有与所述空腔的顶部开口对应的通孔；
10.所述便携提手固定安装于所述壳体的顶面。
11.更进一步地，还包括固定安装于所述壳体的温控器和用于测量所述冷凝块温度的温度传感器；
12.所述温控器与所述半导体制冷片和所述温度传感器电连接，根据所述温度传感器输入的温度信息控制所述半导体制冷片。
13.更进一步地，还包括电池、电源开关、外部电源接口、以及电量显示屏；
14.所述电池安装于所述壳体内，并与所述电量显示屏、所述温控器以及所述半导体制冷片电连接；
15.所述外部电源接口与所述电池电连接；
16.所述电源开关与所述电池电连接。
17.更进一步地，所述冷凝块、所述半导体制冷片、以及所述散热装置均通过螺钉安装于所述壳体内；
18.所述温控器和所述电量显示屏均通过卡扣固定于所述壳体。
19.更进一步地，所述散热装置包括相对设置的风扇和散热器；
20.所述散热器与所述半导体制冷片的散热面贴合；
21.所述壳体设置有与所述散热器相对的散热格栅。
22.更进一步地，所述半导体制冷片与所述冷凝块之间、以及所述半导体制冷片与所述散热器之间均涂有导热硅脂。
23.更进一步地，所述散热器设置有多个散热鳍片；
24.所述冷凝块与所述散热器均采用高热导率材料制成。
25.更进一步地，还包括用于封堵所述冷凝块的顶部开口的硅胶塞；
26.所述硅胶塞活动连接于所述壳体。
27.更进一步地，所述气液分离盖为锥形塞，并在顶部设置有盖帽；
28.所述插孔偏心且倾斜地设置于所述气液分离盖；
29.所述出气孔内设置有过滤棉。
30.更进一步地，所述插孔的轴心线与所述气液分离盖的顶面形成的夹角为60
°
～80
°
。
31.有益效果：
32.1、本实用新型的呼出气冷凝液采集装置包括壳体、冷凝块、半导体制冷片、散热装置、冷凝液收集单元以及便携提手，具有结构简单、组装方便的特点；采用半导体制冷片进行制冷，避免了环境污染，制冷速度快，便于快速采集；通过冷凝块对冷凝液收集单元进行降温，冷凝块与离心管的接触面积大，导冷效果好；
33.2、冷凝液收集单元作为采样的耗材，每套耗材包括一个离心管、一个吹气管以及一个气液分离盖，离心管、吹气管以及气液分离盖组装简单，整体更换方便；吹气管及离心管可以选用现有的标准产品，极大的降低了耗材成本，通过更换不同的耗材可以连续采集呼出气冷凝液；
34.3、通过安装于壳体的便携提手方便提取和搬运，使得呼出气冷凝液采集装置具有便携的特点；
35.4、散热装置采用具有多个散热鳍片的散热器，同时使用风扇加速散热，大量的空气将散热鳍片上的热量带走，加快冷凝块降温速度，使呼出气冷凝液采集用时短，检测效果好；
36.5、通过外部电源接口可直接外接电源，并且通过配备的电池可以适用于无电源的多种应用场景。
附图说明
37.图1为本实用新型的呼出气冷凝液采集装置的使用状态图；
38.图2为冷凝液收集单元与冷凝块分离时的的结构示意图；
39.图3为图1中呼出气冷凝液采集装置的部分剖视结构示意图；
40.图4为呼出气冷凝液采集装置的电路原理图；
41.图5为图2中冷凝液收集单元的立体结构示意图；
42.图6为图5中冷凝液收集单元的气液分离盖的结构示意图。
43.其中，1
‑
壳体，2
‑
冷凝块，3
‑
半导体制冷片，4
‑
散热器，5
‑
便携提手，6
‑
离心管，7
‑
吹气管，8
‑
气液分离盖，9
‑
出气孔，10
‑
插孔，11
‑
空腔，12
‑
温控器，13
‑
电池，14
‑
电源开关，15
‑
外部电源接口，16
‑
电量显示屏，17
‑
硅胶塞，18
‑
盖帽，19
‑
过滤棉，20
‑
散热格栅，21
‑
气流，22
‑
软绳，23
‑
温度传感器
具体实施方式
44.下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
45.本实用新型提供了一种呼出气冷凝液采集装置，如图1、图2和图3结构所示，该呼出气冷凝液采集装置包括壳体1、冷凝块2、半导体制冷片3、散热装置、冷凝液收集单元以及便携提手5；
46.冷凝块2、半导体制冷片3、以及散热装置均固定安装于壳体1内；冷凝块2、半导体制冷片3、以及散热装置均可以通过螺钉固定安装于壳体1；冷凝块2可以采用高热导率材料制成，如：铜、铝等；
47.半导体制冷片3的制冷面与冷凝块2贴合，半导体制冷片3的散热面与散热装置贴合；通过散热装置使半导体制冷片3能够稳定工作，防止因过热损坏；
48.如图5结构所示，冷凝液收集单元包括离心管6、吹气管7以及气液分离盖8；气液分离盖8盖于离心管6的顶端，并设置有出气孔9和插孔10；吹气管7的底端穿过插孔10插入离心管6内，吹气管7的顶端形成吹嘴；
49.冷凝块2设置有与离心管6形状配合的空腔11；
50.壳体1的顶部设置有与空腔11的顶部开口对应的通孔；
51.便携提手5固定安装于壳体1的顶面。
52.上述呼出气冷凝液采集装置包括壳体1、冷凝块2、半导体制冷片3、散热装置、冷凝液收集单元以及便携提手5，具有结构简单、组装方便的特点；采用半导体制冷片3进行制冷，避免了环境污染，制冷速度快，便于快速采集；通过冷凝块2对冷凝液收集单元进行降温，冷凝块2与离心管6的接触面积大，导冷效果好；冷凝液收集单元作为采样的耗材，每套耗材包括一个离心管6、一个吹气管7以及一个气液分离盖8，离心管6、吹气管7以及气液分离盖8组装简单，整体更换方便；吹气管7及离心管6可以选用现有的标准产品，极大的降低了耗材成本，通过更换不同的耗材可以连续采集呼出气冷凝液；同时，在壳体1的顶部安装有便携提手5，通过便携提手5方便呼出气冷凝液采集装置的提取和搬运，使得呼出气冷凝液采集装置具有便携的特点。
53.一种具体的实施方式中，如图3和图4结构所示，上述呼出气冷凝液采集装置还包括固定安装于壳体1的温控器12和用于测量冷凝块2温度的温度传感器23；温控器12与半导体制冷片3和温度传感器23电连接，根据温度传感器23测量的温度信息控制半导体制冷片3。温度传感器23可以安装于冷凝块2的挖孔中，采集冷凝块2的实时温度，并将采集到的温度信息发送到温控器12，温控器12根据冷凝块2的温度控制半导体制冷片3的电源通断，以使冷凝块2始终保持预定温度。
54.通过温控器12可以方便地控制冷凝块2最低制冷温度，如：
‑
5℃；可以根据实际需
要调节冷凝块2的温度，从而使得冷凝块2的温度适合呼出气冷凝液的快速采集。
55.如图4所示，上述呼出气冷凝液采集装置还包括电池13、电源开关14、外部电源接口15、以及电量显示屏16；电池13安装于壳体1内，并与电量显示屏16、温控器12、电源开关14以及半导体制冷片3电连接；电池13为可重复充电使用的锂电池组；外部电源接口15与电池13电连接，通过外部电源接口15可以向电池13充电，也可以直接供电；电源开关14与电池13连接，用于控制整个呼出气冷凝液采集装置的电源通断；温控器12和电量显示屏16均可以通过卡扣固定于壳体1。
56.由于在壳体1内设置有电池13，可以通过电池13提供电能，使呼出气冷凝液采集装置进行工作；通过外部电源接口15可直接外接电源，使得呼出气冷凝液采集装置可以直接通过外接电源进行工作；同时，通过外部电源接口15还可以向电池13充电；另外，通过配备的电池13还可以使呼出气冷凝液采集装置适用于无电源的多种应用场景，能够扩大呼出气冷凝液采集装置的使用范围。
57.上述呼出气冷凝液采集装置的散热装置包括相对设置的风扇(图中未示出)和散热器4；散热器4设置有多个散热鳍片；散热器4与半导体制冷片3的散热面贴合；壳体1设置有与散热器4相对的散热格栅20，通过散热格栅20可将热空气吹出壳体1，实现热交换。散热器4可以采用高热导率材料制成，如：铜、铝等。风扇通过电源开关14与电池13电连接。
58.由于散热装置采用具有多个散热鳍片的散热器4，同时使用风扇加速散热鳍片表面的空气流动，快速流动的空气将散热鳍片上的热量带走，使半导体制冷片3能够稳定工作，冷凝块2降温速度快且始终能够保持低温工作，呼出气冷凝快，采集效率高。
59.在半导体制冷片3与冷凝块2之间、以及半导体制冷片3与散热器4之间均涂有导热硅脂，通过导热硅脂能够提高半导体制冷片3与冷凝块2和散热器4之间的热传递效率。
60.如图5和图6结构所示，气液分离盖8为锥形塞，并在顶部设置有盖帽18，通过盖帽18便于从离心管6上分离气液分离盖8；气液分离盖8的盖体为锥形，便于气液分离盖8插入离心管6且便于气液分离盖8与离心管6之间的密封；插孔10偏心且倾斜地设置于气液分离盖8，即插孔10设置于气液分离盖8的中心与盖边缘之间，插孔10的轴心线与气液分离盖8的顶面形成的夹角可以为60
°
～80
°
，如：60
°
、65
°
、70
°
、75
°
、80
°
，插孔10倾斜设置的作用是使吹气管7进气的气流21有一定角度进入离心管6，便于进气气流21形成气旋，利于冷凝液的采集；出气孔9内设置有过滤棉19，通过过滤棉19可以过滤呼出气中的气溶胶，避免气溶胶对环境的污染。
61.在上述各种实施例的基础上，上述呼出气冷凝液采集装置还可以包括用于封堵冷凝块2的顶部开口的硅胶塞17；硅胶塞17活动连接于壳体1。在实际使用过程中，硅胶塞17可以通过软绳22连接于壳体1上，在设备停用及准备阶段可以将硅胶塞17通过壳体1的通孔塞入冷凝块2的顶部开口内，硅胶塞17具有防尘及减少准备时间的作用。
62.上述呼出气冷凝液采集装置在采集呼出气冷凝液时，先打开电源开关14、设置温控器12的制冷温度，如：可以将制冷度温度调整到
‑
5℃，半导体制冷片3开始制冷，当温控器12显示0℃时即可开始采集，将组装好的冷凝液收集单元整体插入冷凝块2的空腔11内，被采集者向吹气管7内吹气，离心管6在冷凝块2的作用下，内部表面温度可达
‑
5℃，呼出气遇冷液化，在离心管6侧壁形成液滴，为了保证收集效果，可以使吹气管7插入角度与离心管6侧壁相切，并且在吹气过程中可以不断地吹落侧壁冷凝液滴，减少液膜形成，加快呼出气冷
凝液的采集。
63.综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。