一种节气式氧合器的制作方法

1.本实用新型属于生物技术领域，具体涉及一种节气式氧合器。


背景技术：

2.在体外细胞培养技术中，培养耗氧量高的细胞、密闭循环灌流培养或大规模细胞培养时，通常需要使用氧合器来为细胞供氧。因此，氧合器的开发和改进备受重视，氧合器的发展经历了垂屏式、转碟式、鼓泡式和膜式四个阶段。垂屏式、转碟式氧合器因为其氧合性能有限、预充量大、操作复杂、安全性能低等原因而被淘汰。鼓泡式氧合器属于接触式人工肺，在临床应用中，直接将氧气吹入血液里形成无数小泡，血液同氧气直接接触，因而具有良好的氧合效果。但其对血液的损伤较大，容易产生气栓和血栓，因此不够安全。而中空纤维膜管式氧合器由于其优良的性能，目前其使用最为普遍。
3.膜式氧合器中以中空纤维膜式氧合器最为常见，当膜管内通氧气，膜管外走液体时，在膜两侧氧分压差的作用下，管腔内的氧气透过膜壁上的微孔进入液相，由于膜孔的直径非常小，将气体控制在泡点以内，将不产生肉眼可见的气泡，氧直接以分子状态扩散进入液体，氧传递效率高。这种氧合器在使用中需持续通入氧气，未溶解的氧气从气体出口排出，因此，虽然氧气的交换效果较好，但持续通氧造成较大的气体浪费。


技术实现要素：

4.为解决氧合器持续通氧造成氧气浪费的问题，本实用新型提供一种具有节约气体用量及氧合器内部压力可以调控的氧合器。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的设计方案为：一种节气式氧合器，其特征是由氧合部分、液封部分和压力控制器组成，其中氧合部分包括外壳1和其内部的螺旋中空纤维膜管2组成；所述外壳上部设有气体出口3，其连接出气管4；外壳下部设有气体入口5，其连接压力控制器6；外壳内的螺旋中空纤维膜管两端分别在外壳上部开口，作为溶液入口7和在外壳下部开口作为溶液出口8；所述液封部分9为装有液体的容器，出气管4插到液封部分的液面下。
6.本实用新型的节气式氧合器，其特征是所述压力控制器一端连接在进气口处，另一端连接氧气源，用来调节进入氧合部分的氧气压力。
7.本实用新型的节气式氧合器，其特征是所述氧合部分的外壳除了气体出入口和溶液出入口外，其他部分为密封的；外壳材质是任何坚硬(无弹性)的不与氧气发生反应的无毒材料，包括但不局限于硬塑料、有机玻璃、不锈钢。
8.本实用新型的节气式氧合器，其特征是所述螺旋中空纤维膜管壁上具有直径为0.01
‑
0.05μm的微孔。氧气通过该小孔径扩散进入液相后不会产生气泡，因此对液体无不良影响；此外该孔径可达到除菌除微生物效果，保证进入液相气体的无菌性。
9.本实用新型的节气式氧合器，其特征是所述液封部分为开口容器，内装液体，该液体是任何不与氧气发生反应的液体，且氧气在其体系中不溶或微溶，包括但不局限于水、
油。与氧合器外壳上气体出口相连的出气管插入到液封装置的液面下，插入深度越深，所形成的液封压越大。由于出气管与氧合部分内部相通，因此液封压代表氧合部分内部的气体压力，调节出气管插入深度即可改变氧合器内的氧气压力。
10.本实用新型的节气式氧合器，其特征是由所述的压力控制器调节氧合部分的进气压，由出气管插入液面深度调节液封压，当调节进气压大于液封压时，持续向氧合部分充入氧气，可将其内部的空气排出；当调节进气压等于液封压时，氧合部分没有气体进入和排出，维持内部一定的氧气正压；当氧气有所消耗后，氧合器内部压力降低，氧气在压力差下自动充入，直至达到液封压。因此，使用时只需在系统连接好后先持续充入氧气以排出空气后，后面只要将压力控制器的压力和液封压调成一致，即可达到氧气间断自动充入的节气目的。
11.综上所述，本实用新型的有益效果包括：
12.1.间断充氧，节约氧气用量；
13.2.利用液封压调节氧合器内部气体压力，简便实用；
14.3.采用中空纤维膜管供氧，提高了传氧效率；
15.4.膜孔径小，供气时不产生气泡，并降低了供气的无菌要求；
16.5.结构简单，实用性强。
附图说明
17.图1为本实用新型氧合器结构图。
18.附图标记：1：外壳；2：螺旋中空纤维膜管；3：气体出口；4：出气管；5：气体入口；6：压力控制器；7：溶液入口；8：溶液出口；9：液封部分。
具体实施方式
19.如图1所示，一种节气式氧合器，其特征是由氧合部分、液封部分和压力控制器组成：其中氧合部分包括外壳1和其内部的螺旋中空纤维膜管2组成；所述外壳上部设有气体出口3，其连接出气管4；外壳下部设有气体入口5，其连接压力控制器6；外壳内的螺旋中空纤维膜管两端分别在外壳上部开口，作为溶液入口7和在外壳下部开口作为溶液出口8；所述液封部分9为装有液体的容器，出气管4插到液封部分的液面下。
20.其中氧合器外壳和外壳上的气体入口、气体出口、溶液入口和溶液出口均使用有机玻璃材料；外壳内的中空纤维膜管壁上微孔直径为0.02μm；出气管使用硬质塑料管，插入到液封部分的液面下，液封部分内的液体为水。
21.以上参考附图对本实用新型进行了举例说明，附图并非按比例绘制，仅作为本实用新型的结构示意图。无论附图还是上述实施方式仅作为举例说明，并不限制本实用新型的范围。


技术特征：
1.一种节气式氧合器，其特征是由氧合部分、液封部分和压力控制器组成，其中氧合部分包括外壳(1)、螺旋中空纤维膜管(2)；所述外壳上部设有气体出口(3)，连接出气管(4)，下部设有气体入口(5)，连接压力控制器(6)；外壳内的螺旋中空纤维膜管两端在外壳上下开口为溶液入口(7)和溶液出口(8)；所述液封部分(9)为装有液体的容器，出气管(4)插到其液面下。2.根据权利要求1所述的一种节气式氧合器，其特征是所述螺旋中空纤维膜管壁上具有直径为0.01
‑
0.05μm的微孔。

技术总结
本实用新型提供一种节气式氧合器，其特征是由氧合部分、液封部分和压力控制器组成，其中氧合部分包括外壳、螺旋中空纤维膜管；所述外壳上部设有气体出口，连接出气管，下部设有气体入口，连接压力控制器；所述外壳内的螺旋中空纤维膜管两端在外壳上下开口为溶液出入口；所述液封部分为装有液体的容器，出气管插到其液面下。通过调节压力控制器和出气管插入液面深度，可控制进气压和液封压，进气压大于液封压，氧气持续通入；进气压等于液封压，停止进气但氧合部分内保持正压，溶液流经中空纤维膜管时，氧气透过膜与溶液接触实现氧合。本实用新型不需持续通氧，节约氧气；维持的压力可调；螺旋管状设计，增加气液交换面积；结构简单、经济实用。经济实用。经济实用。


技术研发人员：李磊 张文健 娄晋宁
受保护的技术使用者：苏州瑞徕生物科技有限公司
技术研发日：2020.10.20
技术公布日：2021/9/24