本发明专利技术揭示前端预浓缩器模块、后端预浓缩器模块及气体分析子系统的实施例以及使用所述前端预浓缩器模块、所述后端预浓缩器模块及所述气体分析子系统的组合的气体分析系统。揭示供单独使用或与气体分析系统组合使用的可弃及可再用除湿过滤器的实施例。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般来说涉及气体分析系统，且明确地说(但非排他地)，涉及包含前端预浓缩器、后端预浓缩器及除湿的手持式气体分析系统。
技术介绍
气体分析可为用于检测气体中的某些化学品的存在及浓度且确定所存在化学品的特定组合的意义的重要手段。举例来说，在卫生护理中，人所呼出的呼气中的某些挥发性有机化合物(VOC)的存在与某些疾病相关，例如，肺炎、肺结核(TB)、哮喘、肺癌、肝病、肾病等。所述相关性尤其可证明与肺相关的疾病。在其它应用中，气体分析可用以确定与人存在不相容的危险物质(例如，矿井中的甲烷、一氧化碳或二氧化碳)的存在。当前气体分析系统仍主要依赖于大且昂贵的实验室仪器，例如，气体色谱仪(GC) 及质谱仪(MQ。这些仪器(特别是质谱仪)中的大多数仪器具有妨碍其大小的显著减小的操作特性，意指当前气体分析系统为大且昂贵的工作台装置。除昂贵且笨重以外，当前气体分析装置的大小较大也使得不可广泛地使用这些仪器。由于常规GC/MS大小庞大且昂贵，因此所述装备通常位于实验室中且呼气样本必须在实验室中或通过其它现场手段来收集。已将两个方法用于现场呼气收集。罐呼气收集为最常用的方法呼气被吸入且收集到预清洁并预抽空的瓶中，且接着将所述瓶送到实验室以供分析。此些罐非常昂贵且还需要非常昂贵的清洁系统以便再用所述罐。因此，呼气测试成本因装备及系统设置的非常高的成本而无法降低。在另一方法中，替代使用罐，使用捕集器作为替代现场呼气收集所述捕集器位于呼气收集系统中，所述呼气收集系统在收集期间监视呼气的量及条件。接着，将所述捕集器移除且送到实验室以供使用针对罐方法的类似气体分析设备来分析。虽然所述捕集器方法消除对昂贵的清洁工具的需要，但所述捕集器收集系统本身可比罐贵。呼气收集及分析方法两者均需要现场呼气收集且接着将样本送回到实验室以供分析，此耗时且非常昂贵。所呼出的呼气含有> 90%的湿度。当湿气与来自呼气的气体/挥发性有机化合物(VOC)收集在一起且接着直接被注入到气体分析系统中时，任何显著量的湿气将大大地降低分析器对所关心化学品/VOC的灵敏性。因此，系统的检测限制变得比不存在或存在低湿气的情形差得多。针对呼气分析的当前除湿方法从用以储存来自受验者的呼气的容器提取所收集的呼气样本。接着，提取所述样本且将其注入到前端除湿装备中。所述装备将捕集器或导管中的所收集的呼气(包含湿气)冷却(凝结)到零下摄氏温度(通过液态氮或干冰)且接着加热所述捕集器以因不同沸点温度而将湿气与其它气体分离。可存在多个超低温冷却阶段及加热步骤以在将气体/VOC传送到气体色谱仪/质谱仪(GC/MQ系统中以供分析之前移除湿气。此前端装备大小巨大且非常昂贵(> $20，000)。现有方法需要昂贵的装备设置且大小庞大，如上所述。呼气分析以多个阶段来执行。首先将呼气收集于罐、捕集器或其它容器中。接着，将样本传送到除湿系统(前端系统)及气体/VOC分析系统(例如，GC/MS)所位于的实验室。接着，在将气体/VOC馈送到分析器(GC/MQ中之前，将所述气体/VOC及湿气从样本提取到前端系统以用于除湿。所述装备昂贵且不是便携式的。同时，此呼气收集及除湿程序无法用于原位呼气分析。
技术实现思路
附图说明参考以下图描述本专利技术的非限定性及非穷举性实施例，其中除非另有说明，否则各个视图中的相似参考编号指相似部件。图IA是气体分析装置的实施例的侧立面图。图IB是气体分析装置的图1中所示的实施例的平面视图。图2A是可在气体分析装置的图IA到IB中所示实施例中使用的MEMS预浓缩器的实施例的横截立面图。图2B是可在气体分析装置的图IA到IB中所示实施例中使用的MEMS预浓缩器的替代实施例的横截立面图。图3A是可在气体分析装置的图IA到IB中所示实施例中使用的MEMS气体色谱仪的实施例的平面视图。图;3B是MEMS气体色谱仪的图3A中所示实施例的实质上沿截面线B-B所截取的横截立面图。图4A是可在气体分析装置的图IA到IB的实施例中使用的检测器阵列的实施例的平面视图。图4B是检测器阵列的图4A中所示实施例的实质上沿截面线B-B所截取的横截立面图。图5是气体分析装置的替代实施例与使用所述气体分析装置的所述实施例的系统的实施例的示意图。图6是气体分析装置的另一替代实施例与使用所述气体分析装置的所述实施例的系统的实施例的示意图。图7是气体分析装置的额外替代实施例的平面示意图。图8是气体分析装置的额外替代实施例的平面示意图。图9是气体分析装置的额外替代实施例的平面示意图。图10是包含前端预浓缩器模块的气体分析装置的实施例的示意图。图11是可与气体分析装置一起使用的过滤器组合件的实施例的图式。图12A是可与气体分析系统的实施例一起使用的预浓缩器的实施例的图式。图12B是可与气体分析系统的实施例一起使用的预浓缩器的替代实施例的图式。图13A是包含前端及后端预浓缩器模块的气体分析装置的实施例的示意图。图1 是包含前端及后端预浓缩器模块的气体分析装置的替代实施例的示意图。图13C是包含前端及后端预浓缩器模块的气体分析装置的另一替代实施例的示意图。图14是包含前端及后端预浓缩器模块的气体分析装置的又一替代实施例的示意图。图15是可弃式过滤器组合件的实施例的示意图。图16是过滤器组合件的一对替代实施例的示意图。图17A到17B是可弃式过滤器组合件的额外替代实施例的示意图。图18是可再用除湿组合件的实施例的示意图。图19是可再用除湿组合件的替代实施例的示意图。具体实施例方式本文中描述用于定点护理医疗应用中的气体分析的设备、过程及系统的实施例。 在以下的说明中，描述众多特定细节以提供对本专利技术的实施例的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将认识到，本专利技术可在不具有所述特定细节中的一者或一者以上的情况下或借助其它方法、组件、材料等来实践。在其它实例中，众所周知的结构、材料或操作未详细展示或描述但仍涵盖于本专利技术的范围内。本说明书通篇所提及的“一个实施例”或“一实施例”意指结合所述实施例所述的特定特征、结构或特性包含于本专利技术的至少一个实施例中。因此，本说明书中的片语“在一个实施例中”或“在一实施例中”的出现未必全部指同一实施例。此外，所述特定特征、结构或特性可以任一适合的方式组合于一个或一个以上实施例中。图IA及IB共同图解说明小尺度(例如，手持式)气体分析装置100的实施例。装置100包含衬底102，其上安装流体处置组合件101、耦合到流体处置组合件101内的个别元件的控制器1 及耦合到检测器阵列110及控制器126的读取与分析电路128。图中所示的实施例图解说明衬底102上的元件的一个可能布置，但在其它实施例中，元件当然可不同地布置于衬底上。衬底102可以是为装置100的元件提供所需物理支撑及通信连接的任一类别的衬底。在一个实施例中，衬底102可为在其表面上具有导电迹线的单层种类的印刷电路板 (PCB)，但在其它实施例中，其可为在电路板的内部中具有导电迹线的多层种类的PCB。在其它实施例(举例来说，其中装置100作为单体系统建造于单个裸片上的实施例)中，衬底 102可为由硅或某一其它半导体制成的芯片或晶片。在另外其它实施例中，衬底102还可为其中可形成光学波导以支持装置100的组件之间的光学通信的芯片或晶片本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾关·A·周，王礼鹏，黄建霖，吕家荣，朱世琦，
申请(专利权)人：创控生技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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