气体样本采集装置的制作方法

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其是涉及一种气体样本采集装置。

背景技术：

医学领域中，采用呼气试验的方法对某些疾病进行诊断，具有快速、安全、无痛的特点，有助于疾病的早期诊断和治疗。例如幽门螺杆菌的检测，给被测者口服同位素标记碳(¹³c、¹⁴c)的尿素药物，药物进入人体分解之后产生的含同位素标记的co2随被测者呼吸而呼出，收集呼出气体样本，检测该同位素标记的co2的含量，相应得出被测者是否感染幽门螺杆以及感染的程度。通常采用气体样本采集装置收集受测者呼出的气体，使气体样本载体吸收气体中的二氧化碳成为待测气体样本，再对其进行检测。但目前的气体样本采集装置在使用时，容易因使用者倒吸而将使内部药剂微粒等随倒吸气流进入使用者口腔，且可能导致进入样本卡内的气体没有被充分吸收就被倒吸流出，影响检测结果的准确性。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种气体样本采集装置，能够有效减少内部药剂、微粒等物质被使用者倒吸。

本实用新型提供的一种气体样本采集装置，包括：

壳体，设有进气口和出气口，内部连通设置有第一腔和采集腔；所述进气口与所述第一腔连通，所述采集腔与所述出气口连通；所述第一腔内设置有防倒吸结构，所述防倒吸结构设置在所述进气口和所述采集腔之间，用于对从所述采集腔向所述进气口逆流的气体形成阻碍；

气体采集件，容纳在所述采集腔的内部。

作为上述技术方案的改进，所述防倒吸结构包括第一壁体，所述第一壁体与所述第一腔的内壁之间留有供气体流通的第一通道。

作为上述技术方案的进一步改进，所述防倒吸结构还包括第二壁体，所述第二壁体设置在所述第一壁体和所述进气口之间；所述第二壁体与所述第一腔的内壁之间设置有供气体流通的第二通道，所述第二通道与所述第一通道在气流方向上相互错开。

作为上述技术方案的进一步改进，所述防倒吸结构包括多个所述第一壁体，各所述第一壁体之间具有供气体流通的间隔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述防倒吸结构还包括一对第二壁体，两所述第二壁体之间留有供气体流通的第三通道，所述第三通道与所述第一通道在气流方向上相互错开。

作为上述技术方案的进一步改进，所述采集腔与所述出气口之间还连通设置有第二腔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述壳体为具有厚度的卡片式结构。

作为上述技术方案的进一步改进，所述防倒吸结构为长条形壁体，其宽度方向与所述壳体的厚度方向一致，所述长条形壁体沿长度方向的一端或两端和与其相邻的结构之间留有供气体流通的通道，沿宽度方向的两侧与所述第一腔的内壁之间封闭相接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述长条形壁体整体或一端朝向所述采集腔弯曲。

作为上述技术方案的进一步改进，沿自所述采集腔流向所述进气口的气流方向，所述第一腔的截面逐渐减小。

作为上述技术方案的进一步改进，所述进气口与所述第一腔之间设置有进气口通道，气体能够通过所述进气口、所述进气口通道流入所述第一腔，沿自所述进气口流入所述采集腔的气流方向所述进气口通道的截面面积小于所述第一腔的截面面积。

本实用新型实施例的气体样本采集装置至少具有如下有益效果：

壳体上设有进气口和出气口，内部设有第一腔和采集腔；气体采集件容纳在采集腔的内部，用于吸收进入采集腔内的气体中的二氧化碳，进气口与第一腔连通，采集腔连通第一腔和出气口，从而在进气口、采集腔和出气口之间形成气流通道；第一腔内设置有防倒吸结构，防倒吸结构位于进气口附近，能够对从进气口流出的气体形成阻碍，从而有效减少内部药剂、微粒等物质被使用者倒吸，同时，能够延长气体在气体样本采集装置内部的停留时间，有助于气体采集件充分吸收气体中的二氧化碳，从而提高气体样本采集效率。

附图说明

图1为气体样本采集装置一个实施例的立体结构示意图；

图2为气体样本采集装置第一个实施例的爆炸图；

图3为气体样本采集装置第一个实施例的内部结构示意图；

图4为气体样本采集装置第二个实施例的内部结构示意图；

图5为气体样本采集装置第二个实施例的内部结构示意图；

图6为气体样本采集装置第三个实施例的正视图；

图7为气体样本采集装置第四个实施例的正视图；

图8为图7中a-a处剖视图；

图9为图8中的ⅰ处放大图。

具体实施方式

以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上(含两个)，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”等，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

气体样本采集装置包括壳体，壳体内部设有采集腔，采集腔的内部容纳有气体采集件，气体采集件能够吸收气体中的二氧化碳气体，壳体上设有连通采集腔的进气口、出气口，因此，当使用者向进气口呼气时，呼出的气体能够到达采集腔，以便采集腔内的气体采集件吸收气体中的二氧化碳，然后从出气口流出，实现气体样本采集的目的。为了防倒吸，本实用新型实施例采用了以下实施方式：

壳体设有进气口和出气口，壳体内部连通设置有第一腔和采集腔；进气口与第一腔连通，采集腔与出气口连通；第一腔内设置有防倒吸结构，防倒吸结构设置在进气口和采集腔之间，用于对从所述采集腔向进气口逆流的气体形成阻碍，因此，能够在一定程度上防止倒吸气体倒吸进入使用者体内。

具体的，倒吸结构包括第一壁体，第一壁体设置在第一腔内邻近进气口的一侧，第一壁体沿垂直于气体流入第一腔的气流方向的方向延伸，从而能够对向进气口流出的气体形成阻碍，可在一定程度上阻碍向进气口倒流的气体，从而一定程度上起到防倒吸作用，第一壁体与第一腔的内壁之间留有供气体流通的第一通道，可供气体从进气口呼入第一腔。

进一步的，防倒吸结构还可包括一对第二壁体，第二壁体设置在第一壁体和进气口之间，任一第二壁体的一端与第一腔的壁体连接，两第二壁体之间留有供气体流通的第二通道，第二壁体与第一腔的内壁之间设置有供气体流通的第二通道，第二通道与第一通道在气流方向上相互错开，由此，倒吸气体先后经过第一壁体和第二壁体的阻碍，才能够从进气口逆流至壳体外部。

上述实施方式中，第一壁体呈弧形结构，其内凹一侧朝向采集腔，内凹的弧面增加了第一壁体对倒吸气流的阻碍作用，第一壁体的两端与第一腔的壁体之间分别留有第一通道。第一壁体还可以为其他结构，例如：第一壁体呈沿直线延伸的直线型结构，第一壁体与气体从进气口流入第一腔的气流方向垂直，也能起到防倒吸作用。或者，防倒吸结构可包括多个第一壁体，各第一壁体沿一字排布以阻碍向进气口倒吸的气流，各第一壁体之间具有间隔。

防倒吸结构包括一个第一壁体和一个第二壁体，第一壁体的一端连接第一腔的内壁，另一端与第一腔的内壁之间设置有第一通道；第二壁体的一端连接第一腔的内壁，另一端与第一腔的内壁之间设置有第二通道，第一通道和第二通道相互错开。

或者，防倒吸结构包括一对第二壁体，任一第二壁体的一端与第一腔的内壁连接，两第二壁体之间留有第二通道。

上述实施方式中，第二壁体的一端连接第一腔的内壁，另一端设置为朝向采集腔弯曲的弧形结构，由此，倒吸气流经过时，第二壁体内凹的弧面能够形成较大的阻力并且具有将气流向弧形内侧导向的作用，有效减少从第二通道流向进气口的气体，从而减少随倒吸气流流出进气口的药剂或微粒。

在一些其他的实施方式中，沿自采集腔流向进气口的气流方向，第一腔的截面逐渐减小，因此，第一腔朝向进气口的一侧具有较小的截面，能够在一定程度上减少第一腔内的气体向进气口流出壳体。

在一些其他的实施方式中，进气口与第一腔之间设置有进气口通道，气体能够通过进气口、进气口通道流入第一腔，进气口通道的垂直于气流方向的截面面积小于第一腔的垂直于气流方向的截面面积，能够在一定程度上减少第一腔内的气体通过进气口通道向壳体外部扩散。

上述实施方式可适用于多种结构类型的气体样本采集装置，例如筒形、卡片式或盒状的气体样本采集装置，均可通过上述方案进行合理实施，以下为卡片式气体样本采集装置的具体实施例：

参照图1，示出了气体样本采集装置一个实施例的立体结构，气体样本采集装置包括壳体100，壳体100整体呈卡片式结构，外形尺寸为设定的长度、宽度和厚度，参考图中右上角的方向坐标，以图中前后方向为壳体的长度方向，左右方向为壳体的宽度方向，上下方向为壳体的厚度方向。壳体内部设有采集腔200，采集腔200的内部容纳有气体采集件，气体采集件能够吸收气体中的二氧化碳气体，壳体100上设有连通采集腔200的进气口110、出气口120，因此，当使用者向进气口110呼气时，呼出的气体能够到达采集腔200，以便采集腔200内的气体采集件吸收气体中的二氧化碳，然后从出气口120流出，实现气体样本采集的目的。

参照图2、3，示出了气体样本采集装置第一个实施例的内部结构，本实施例的气体样本采集装置，包括壳体100和气体采集件，壳体整体为卡片式结构，定义图中标示上下方向为壳体的厚度方向，左右方向为为壳体的宽度方向，前后方向为壳体的长度方向。壳体100内部容纳有第一腔300和采集腔200，气体采集件(未图示)容纳在采集腔200的内部，壳体100上设置有进气口110、出气口120，进气口110与第一腔300连通，采集腔200与第一腔300、出气口120分别连通，可为直接连通或通过其他空腔、通道、通孔等方式间接连通。第一腔300内设置有防倒吸结构500，防倒吸结构500设置在进气口100和采集腔200之间，用于对从第一腔300向进气口110流出的气体形成阻碍。需要说明的是，此处的“阻碍”并非完全阻挡气流的流动，而是在一定程度上对从第一腔300向进气口110流出的气体形成阻力，增加气体倒吸难度，从而有效减少内部药剂、微粒等物质被使用者倒吸，同时，能够延长气体在气体样本采集装置内部的停留时间，有助于气体与气体采集件充分接触，从而提高气体样本采集效率。并且，防倒吸装置设置在第一腔300内，避免阻碍进气口110进气，保证使用者呼气顺畅。

本实施例中，采集腔200的壁体上设有进气通道210和出气通道220，采集腔200和出气口120之间还连通设置有第二腔400，进气口110与第一腔300连通，进气通道210连通第一腔300和采集腔200，出气通道220连通采集腔200和第二腔400，出气口120与第二腔400连通，由此，能够形成进气口110到出气口120之间的气流通路，从进气口110呼入的气体到达第一腔300，通过进气通道210进入采集腔200，气体在采集腔200内被气体采集件接触吸收，并通过出气通道220流入第二腔400，再从出气口120流出气体样本采集装置。

防倒吸结构500可为长条形壁体，其宽度方向与壳体100的厚度方向一致，长条形壁体沿长度方向的一端或两端与其他相邻结构之间留有供气体流通的通道，沿宽度方向的两侧与第一腔300的内壁之间封闭相接，从而形成能够在一定程度上阻碍气体逆流的壁体。该长条形壁体的整体或一端可朝向采集腔弯曲，能够降低壁体对从进气口流入的气体的阻力，保证进气气流稳定，并且，壁体弯曲的内凹面能够增大对从采集腔向进气口逆流的气流阻力，并且具有将气流向弧形内侧导向的作用，从而阻碍逆流。本实施例中，防倒吸结构500包括一个第一壁体510，该第一壁体510的位置相对第一腔300的中部更接近进气口110，位于第一腔300内倒吸气流的流通路径上，形成拦截在进气口110和采集腔200之间的阻挡壁，其结构为长条形壁体，例如可以为向第一腔300的两侧壁体延伸的直线型壁体，或者为整体朝向采集腔200弯曲的弧形结构的壁体，或者为一端朝向采集腔200弯曲的结构，或者其他形状的结构。第一壁体510与第一腔300宽度方向的两侧的至少一侧壁体之间留有供气体流通的通道，以使从进气口110进入的气体能够到达采集腔200。此时，若发生倒吸，从采集腔200和第一腔300向进气口110方向流的气体在流动过程中将被第一壁体510阻挡，从而能够减少随倒吸气流流出出气口120的药剂、微粒等物质。

防倒吸结构500还包括第二壁体520，第二壁体520设置在第一壁体510和进气口110之间；第二壁体520与第一腔300的内壁之间，设置有供气体流通的第二通道，第二通道与第一通道在气流方向上相互错开，从而倒吸气流通过第一通道后，需绕过第二壁体通过第二通道流出，第二壁体对倒吸气流起到阻碍作用，能够有效地防倒吸。本实施例的气体样本采集装置中，防倒吸结构500包括一个第一壁体510和一个第二壁体520，第一壁体510的一端连接第一腔300的宽度方向第一侧的壁体310，另一端与第一腔300的宽度方向的第二侧的壁体320之间设置有第一通道530；第二壁体520的一端连接第一腔的宽度方向的第二侧的壁体320，另一端与第一腔300的宽度方向的第一侧的壁体310之间设置有第二通道540，第一通道530和第二通道540分别连接于第一腔300宽度方向的两侧，形成在气流方向上错开的两个通道，能够有效地防倒吸。

本实施例的第一壁体510呈弧形壁体，其内凹一侧朝向采集腔200，因此，倒吸气流从采集腔200内向进气口110方向流出时将在第一腔300内受到第一壁体510的阻碍，内凹的弧形壁体增大了阻碍，并且能够更好地拦截大部分随倒吸气流一同流出的药剂和微粒等物质；相应的，第一壁体510外凸一侧弧面朝向进气口110，能够降低第一壁体510对从进气口110进入的气体的阻力，保证进气气流稳定，有效避免发生紊流。

第一壁体510与第一腔300的两侧壁体之间分别留有供气体流通的第一通道530，因此气体能够从第一壁体510两侧的第一通道530向第一腔300更深的内部流动，有助于保持气体均匀进入采集腔200。

参照图4、5，示出了气体样本采集装置第二个实施例的内部结构，本实施例的气体样本采集装置是在上述第一个实施例的基础上进行的改进，其防倒吸结构500包括一对第二壁体520，第二壁体520设置在第一壁体510和进气口110之间，各第二壁体520的第一端521分别与第一腔300的两侧壁体连接，各第二壁体520的第二端522之间留有供气体流通的第三通道550，从进气口110呼入的气体进入第一腔300后能够通过第三通道550、第一通道530到达第一腔300更深的内部，从而进入采集腔200。倒吸气流通过第一通道530向进气口110方向流动时，将受到第二壁体520的阻挡，需绕过第二壁体520，从第三通道550流出。

第三通道550位于第一壁体510和进气口110之间，因此，倒吸气体需要先绕过第一壁体510通过第一通道530，再绕过第二壁体520进入第三通道550，因此，倒吸气体不会通过第三通道550直接流向进气口110，有效截留大部分药剂或微粒。

可将第二壁体520的第二端522设置为朝向采集腔200的一侧弯曲，形成弧状，由此，倒吸气流经过时，第二壁体520内凹的弧面能够形成较大的阻力并且具有将气流向弧形内侧导向的作用，有效减少从第三通道550流向进气口110的气体，从而减少随倒吸气流流出进气口110的药剂或微粒。

采集腔200开设有检测窗230，壳体100上对应于检测窗230的位置设置有覆盖层，覆盖层覆盖于检测窗230、进气通道210和出气通道220的外部，以在覆盖层、采集腔200的壁体和气体采集件之间形成吸收空间，气体采集件位于该吸收空间内，因此，进入采集腔200中的气体能够被气体采集件充分吸收。其中，气体采集件可设置为包括吸收载体以及涂在吸收载体上的能够吸收二氧化碳的吸附剂(例如氢氧化钠、氢氧化钙等)碱性药剂，从而采集使用者呼出气体中的二氧化碳，实现气体样本才采集，另外，气体采集件也可以设置为由活性碳纤维制成的吸收载体，活性碳纤维具有比表面积大、微孔结构发达、孔径小且分布窄、吸附容量大的优点，且活性碳纤维固体表面原子呈不饱和结构，具有独特的表面化学性能，实现气体气体样本的采集，可提高气体采集件的采集效率。

气体样本采集装置整体结构可为一体式结构，也可由拼合件接和形成的分体式结构，本实施例的气体样本采集装置采用分体式结构，包括第一拼合件和第二拼合件，二者对应设置有凹腔，从而拼合后能够在内部形成第一腔300、第二腔400、采集腔200等结构，分体式结构便于加工成型，组装操作简单易行。第一拼合件在采集腔200位置设置有第一环形壁130和第一环形槽140，第二拼合件对应于第一拼合件上的第一环形壁设置有第二环形槽，对应第一环形槽设置有第二环形壁，两个拼合件拼合时能够通过各自的环形壁和环形槽嵌合，可将气体采集件的边沿压紧在环形槽和环形壁之间，从而固定于采集腔200中，实现气体采集件的固定。

在上述实施例中，防倒吸装置能够阻碍倒吸气流的流动，不仅能够避免在使用者不慎倒吸时采集腔200内药剂或微粒随倒吸气流进入使用者体内，并且，在使用者停止向进气口110呼气后，能够有效阻碍气体样本采集装置内部的气体向进气口110扩散流出，从而能够延长呼入气体在气体采集装置内停留的时间，有助于气体被气体采集件充分吸收，提高气体样本采集效率。

参照图6，示出了气体样本采集装置第三个实施例的内部结构，本实施例的气体样本采集装置与图2至4所示第一、第二个实施例的不同之处在于：防倒吸结构500包括多个第一壁体510’，各第一壁体510’沿向第一腔300的两侧壁体延伸的方向排布，从而形成多个个阻挡壁，能够有效阻碍倒吸气流；各第一壁体510’之间具有供气体流通的间隔511，形成多个供气体流通的通道，保证进气顺畅。各第一壁体510’的具体结构可参考上述第一个实施例的结构，图中防倒吸结构500包括3个第一壁体510’，具体实施时，第一壁体510’的数量可以根据具体结构和需求合理设置。

参照图7、8、9，分别示出了气体样本采集装置第四个实施例的正视图、a-a处剖视图及局部放大图，本实施例是在上述第一、第二、第三实施例的基础上进行的改进，本实施例的气体样本采集装置，沿自采集腔200流向进气口110的气流方向，第一腔300的截面逐渐减小，从而形成向进气口逐渐收口的腔体结构，能够有效减少第一腔300内的气体从进气口110逆流而出。

在进气口110与第一腔300之间设置有进气口通道150，气体能够通过进气口110、进气口通道150流入第一腔300，沿自进气口110流入采集腔200的气流方向，进气口通,150的截面面积小于第一腔300的截面面积，由此，在进气口110与第一腔300之间形成向进气口110方向收口的进气口通道150，能够有效减少第一腔300内的气体从进气口110逆流而出。

具体地，沿壳体100的厚度方向，进气口通道150的高度小于第一腔300的高度，使得进气口通道150体积相对小于第一腔300，可有效减少气体样本采集装置内气体向进气口110外扩散，起到了一定的防倒吸作用，能延长气体在气体样本采集装置中的停留时间，从而提高气体样本采集效率，进气口通道150和第一腔300通过过渡部160光顺连接，使得气流顺畅流动。同理，沿上下两侧的方向，第一腔300的宽度增大，能够增加第一腔300的容量，从而增加能够停留在气体样本采集装置内的气体的量。进一步地，第一腔300可设置为：第一腔300沿壳体厚度方向的高度，自朝向进气口110的一端向朝向采集腔200的一端逐渐增大。能够增大第一腔300的容积，并且朝向进气口110一侧的截面面积较小，使得第一腔300自采集腔200到进气口110整体呈收缩的结构，可有效减少气体样本采集装置内气体向进气口110外扩散，起到了一定的防倒吸作用。增大的高度，能够在朝向采集腔200的一侧获得较大的体积，从而增加能够停留在气体样本采集装置内的气体的量，由此，能有效提高气体样本采集效率，并且，从进气口110呼入的空气能够在第一腔300中进行扩散均压，有助于第一腔300内的气体均匀进入采集腔200中充分被气体采集件吸收。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

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