氣體分離筒的制作方法
【專利說明】氣體分離筒
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)主張美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)14/508,481(名稱為氣體分離筒，2014年10月7日提交)的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其內(nèi)容結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本申請(qǐng)涉及氣體分離筒。更具體地，本申請(qǐng)涉及的氣體分離筒包括多個(gè)氣體分離通道，所述通道包括多個(gè)獨(dú)立的管道或獨(dú)立的腔室。
【背景技術(shù)】
[0004]氣體傳感器被用于很多商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用中，包括監(jiān)測(cè)環(huán)境中有毒或有害氣體的存在。通常需要檢測(cè)百萬(wàn)分之幾數(shù)量級(jí)的一種氣體種類的濃度。由于該氣體種類可能以低量級(jí)存在，需要去除或分離可能被傳感器檢測(cè)到的且與所關(guān)心的氣體種類的檢測(cè)相干擾的其它無(wú)關(guān)的氣體或揮發(fā)性有機(jī)化合物。
[0005]在一些傳感器中，高表面積的碳被用于吸收無(wú)關(guān)揮發(fā)性有機(jī)氣體種類。根據(jù)待去除物質(zhì)可使用其它吸收劑和化學(xué)品。通常這些吸收劑和化學(xué)品被提供在密封玻璃管中，該玻璃管必須被打破從而空氣樣品可以流過。這種氣體分離管通常被附接到氣體傳感器的入
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[0006]通常地，氣體分離管被一次一個(gè)地手動(dòng)安裝到氣體傳感器上。這是費(fèi)時(shí)的且可能危險(xiǎn)的過程。首先，玻璃管必須被手動(dòng)附接到氣體傳感器入口。然后，玻璃管的端部或尖端必須被手動(dòng)打破從而空氣可以流過該管。此后，得到空氣樣本。之后，必須手動(dòng)將已被打破玻璃尖端的廢玻璃管被從氣體傳感器移除并處理掉。然后，必須收集和丟棄來(lái)自被打破玻璃尖端的玻璃碎片。因此關(guān)于氣體分離管技術(shù)的現(xiàn)有技術(shù)仍然有待改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的氣體分離筒在一個(gè)容器內(nèi)包括多個(gè)氣體分離通道，通過簡(jiǎn)單地旋轉(zhuǎn)筒可容易地到達(dá)這些通道。通道可為在兩端具有開口的單獨(dú)管或單獨(dú)腔室，從而空氣可通過該通道到達(dá)氣體傳感器。通過不透氣的惰性屏障將這些通道物理上彼此分開。
[0008]僅有一次筒的安裝，其允許通向多個(gè)管，這節(jié)省了時(shí)間。不僅如此，還減少了空氣樣本的干擾。相似地，僅需要拆卸筒一次。另外，由于不需要手工地處理具有已被打破的玻璃尖端的管，從而降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。而且，不需要清理破碎的玻璃碎片。此處，管和玻璃碎片殘留在筒內(nèi)。筒是可旋轉(zhuǎn)的以通向各獨(dú)立通道。從而，本發(fā)明的筒使得改進(jìn)了在氣體傳感器使用中的操作和安全性。
【附圖說明】
[0009]圖1為被附接到氣體傳感器的氣體分離管筒的視圖。
[0010]圖2為氣體分離管筒的視圖。[0011 ]圖3為氣體分離管筒的分解視圖。
[0012]圖4為氣體分離管筒和管選擇部分的視圖。
[0013]圖5為具有用于要通過的空氣樣本的獨(dú)立腔室的氣體分離筒的視圖。
[0014]圖6為氣體分離室筒的分解視圖。
[0015]圖7為氣體分離室筒一側(cè)的放大視圖。
[0016]圖8為氣體分離室筒頂部的放大視圖。
[0017]圖9為氣體分離室筒的放大分解視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]雖然所公開的實(shí)施方式可具有多種不同形式，其特別實(shí)施方式方式已被示于附圖且將于此處詳細(xì)描述，且可以理解，本公開被認(rèn)為是其原理的示例以及最佳實(shí)施方式，且不意圖將應(yīng)用或權(quán)利要求限制于所示意性示出的特別實(shí)施方式。
[0019]此處描述可附接到氣體傳感器上的氣體分離筒。所述筒包括殼體，殼體包含多個(gè)通道，所述通道具有各獨(dú)立的管或各獨(dú)立的腔室或其組合。各個(gè)通道可包含化學(xué)品或吸收劑，以從空氣樣本去除無(wú)關(guān)的種類，例如揮發(fā)性有機(jī)氣體，從而僅所關(guān)心的氣體種類保留在空氣樣本中。所述筒減小了由于空氣中存在其它化學(xué)品而導(dǎo)致可能出現(xiàn)的信號(hào)的干擾。例如，如果要監(jiān)測(cè)周圍空氣中的苯含量，管或腔室可包含從空氣樣本中去除除了苯以外的幾乎所有物質(zhì)的吸收劑或化學(xué)品。主要包含苯的所得到的空氣樣本然后將通過所附接的氣體傳感器被分析。
[0020]在分析過第一空氣樣本之后，可轉(zhuǎn)動(dòng)筒以使另一未使用的通道可用于第二空氣樣本，以此類推。這些通道可包含或不包含相同的吸收劑或化學(xué)品。唯一的限制是，每個(gè)筒有多少個(gè)通道取決于所需通道的尺寸和其內(nèi)的化學(xué)品的有效性。在使用完所有通道后，可用另一筒替換該筒。
[0021]圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的被連接到氣體傳感器20的一種類型的氣體分離筒
10?？梢岳斫?，除了以下描述的范圍，筒10的確切形狀和確切構(gòu)造不是關(guān)于本發(fā)明的限制。在附圖中，筒10具有圓柱形形狀。筒10包括殼體12，其由相對(duì)惰性的不透氣材料形成。殼體12可由玻璃、陶瓷、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、其衍生物或混合物制成。當(dāng)殼體由透明材料制成時(shí)，可易于觀察通道內(nèi)部。
[0022]開口 14在殼體12內(nèi)，氣體樣本通過該開口進(jìn)入殼體12。殼體12在殼體的相對(duì)端還包含第二開口(未示出)，用于氣體離開。氣體進(jìn)入后通過殼體12到達(dá)氣體分離管16，氣體分離管16將除所關(guān)心的物質(zhì)之外的幾乎所有其它氣體種類去除。氣體分離管16由玻璃或其它基本惰性的材料形成且可具有任意形狀，以允許空氣從一端流到另一端。不意性不出的為圓柱形形狀。在殼體12內(nèi)可有多個(gè)管16?？蛇x地，過濾器(未示出)可被附接到氣體分離管16的開口 14，以便減小空氣樣本中的顆粒物質(zhì)。
[0023]圖2示意性示出了氣體分離筒10，其具有殼體12和包括開口14的入口端18。入口端18被附接到上蓋20。上蓋20包含分立開口 22，用于每個(gè)空氣樣本通過而不與其它空氣樣本或環(huán)境空氣交叉污染。開口 22的數(shù)量可與存在的管16的數(shù)量相關(guān)聯(lián);然而，可具有附加開口用于將不通過管16行進(jìn)的空氣樣本，而無(wú)需不得不去除筒10。這些附加開口被附接到殼體12內(nèi)的單獨(dú)空腔30，單獨(dú)空腔30被附接到氣體檢測(cè)器。殼體12的外側(cè)具有連接到桿26的小突出部24，桿26接觸玻璃分離管16。小突出部24和桿26—起工作以使用戶可按壓小突出部24來(lái)致動(dòng)桿，桿會(huì)打破氣體分離管16的一個(gè)玻璃尖端28。在殼體12的相對(duì)端上有對(duì)應(yīng)的小突出部34，其被連接到第二桿36，以相似方式，用戶可按壓小突出部34以打破氣體分離管16的第二玻璃尖端38。
[0024]一旦打破這些尖端28，38，空氣樣本可通過管16從而去除無(wú)關(guān)的氣體。空氣樣本將穿過下蓋32，下蓋32包含用于各個(gè)管16的分立開口 56和用于未被處理的空氣樣本的附加開口，以從筒10離開和最終進(jìn)入氣體傳感器。
[0025]有管選擇部件40將筒10連接到氣體傳感器。管選擇部件40可轉(zhuǎn)動(dòng)以在現(xiàn)有管被用過或失效后允許使用另一管16。管選擇部件40具有被附接到下蓋32的開關(guān)42，其中開關(guān)42包含多個(gè)開口 44和通道46，用于使各個(gè)空氣樣本分別流過而達(dá)到氣體傳感器。
[0026]因此空氣樣本可通過上蓋20中的開口14進(jìn)入入口端18然后進(jìn)入和通過氣體分離管16，接下來(lái)通過下蓋32中的開口進(jìn)入將其引導(dǎo)到氣體傳感器的開關(guān)42。替代地，空氣樣本可通過上蓋20中的開口 14進(jìn)入入口端18，然后通過空腔30，繼而通過下蓋32中的開口進(jìn)入將其引導(dǎo)到氣體傳感器的開關(guān)42。
[0027]圖3示意性示出了氣體分離筒10的分解視圖。空氣樣本從被附接到上蓋20上的入口端18進(jìn)入筒10。第一密封元件48被附接到上蓋20。支承架46被附接到第一密封元件48。支承架46在筒10的另一端被附接到第二密封元件44。下蓋32被附接到第二密封件44。下蓋32被附接到第二密封元件且包含用于將空氣樣本輸出筒的出口端(未示出)。氣體分離管16可被附接到支撐和保護(hù)玻璃管16的支承架46。有附接到入口端的空腔(未示出)，使得未被處理的空氣可以通過該空腔到達(dá)氣體傳感器。
[0028]圖4示意性示出了氣體分離筒10的另一視圖。在一端可以看見入口端18，在另一端可以看見管選擇部件40和開關(guān)42?？稍谑褂们邦A(yù)先組裝筒10的各部件。用或不用真空栗抽送空氣通過，均可較容易地將筒10連接到氣體檢測(cè)器的入口。
[0029]在殼體(未示出)上可有一個(gè)或多個(gè)引導(dǎo)件以使用戶可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)筒而將期望的管對(duì)齊到正確位置中。管可任選地包含傳感器，該傳感器指示管中的吸收劑或化學(xué)品何時(shí)被幾乎用完，從而用戶可以切換到不同管。傳感器為用戶可直接觀察的顏色變化型的或任何其它適合的指示器。
[0030]圖5示意性示出了氣體分離筒10的另一種實(shí)施方式。代替獨(dú)立玻璃管，筒10具有獨(dú)立腔室，用于空氣樣本通過從而去除無(wú)關(guān)的氣體種類。通過不透氣的惰性屏障將獨(dú)立腔室物理分隔開。本實(shí)施方式中的筒是可旋轉(zhuǎn)的以便通向各個(gè)腔室。筒可以可選地具有延伸部50，用于從難以進(jìn)入的空間對(duì)空氣進(jìn)行取樣。在相對(duì)端，筒可具有用于附接到氣體傳感器的柄52 ο
[0031]圖6示意性示出了具有用于空氣樣本通過的獨(dú)立腔室的氣體分離筒10的另一視圖。還示出了具有卡扣功能件54的基底，筒被附接在其上。基底還具有出口端，用于使氣體從筒通過該出口端進(jìn)入檢測(cè)器。如所指示的，過濾器可任選被安裝在氣體傳感器的入口。
[0032]圖7示意性示出了具有用于空氣樣本通過的獨(dú)立腔室的氣體分離筒10的放大視圖。這里在下蓋62中可觀察到兩種類型的開口58和60。用于未被處理的空氣樣本通過的開口為58，且另一開口 60用于將通過氣體分離室的空氣樣本。
[0033]圖8為具有用于空氣樣本通過的獨(dú)立腔室62的氣體分離筒10的另一視圖。各個(gè)腔室在腔室兩端具有開口。本視圖更清楚地示出了用于通過該開口而不通過氣體分離