氣力輸送系統(tǒng)技術(shù)解讀與分析

基于發(fā)明專利CN 102548877 B（授權(quán)公告日2015.03.25），以下對(duì)“氣力輸送系統(tǒng)”進(jìn)行詳細(xì)技術(shù)解讀與分析。該專利由布力克索倫森公司申請(qǐng)，涉及一種用于輸送血液樣本等物料項(xiàng)的創(chuàng)新氣力輸送系統(tǒng)，通過(guò)優(yōu)化管道設(shè)計(jì)和氣流控制，實(shí)現(xiàn)高效、連續(xù)且無(wú)需封裝體的物料輸送。

一、技術(shù)概述

本系統(tǒng)是一種氣力輸送系統(tǒng)，主要用于輸送細(xì)長(zhǎng)物料項(xiàng)（如血液樣本容器）。系統(tǒng)核心創(chuàng)新在于管道內(nèi)截面面積顯著大于物料項(xiàng)的最大截面面積（至少兩倍），允許同時(shí)輸送多個(gè)物料項(xiàng)，且物料項(xiàng)單個(gè)連續(xù)發(fā)送，無(wú)需傳統(tǒng)封裝體。系統(tǒng)通過(guò)氣流（壓縮空氣）推動(dòng)物料項(xiàng)從派送站至接收站，適用于醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)景，提升輸送效率和自動(dòng)化水平。

二、系統(tǒng)組成

系統(tǒng)主要包括以下組件：

1. ??管道連接件??：

   • 內(nèi)截面形狀：優(yōu)選圓形，內(nèi)直徑范圍為20-50 mm。

   • 材料：可用塑料或金屬管子或軟管制成，確保內(nèi)部光滑以減少摩擦。

   • 關(guān)鍵尺寸：內(nèi)截面面積至少為物料項(xiàng)最大截面面積的兩倍（例如，物料項(xiàng)直徑10-20 mm，管道直徑20-50 mm），物料項(xiàng)長(zhǎng)度75-150 mm，且長(zhǎng)度大于管道最大內(nèi)部尺寸（防止翻轉(zhuǎn)）。

2. ??派送站??：

   • 功能：物料項(xiàng)裝入和啟動(dòng)輸送。

   • 托架設(shè)計(jì)：包括轉(zhuǎn)筒和凹槽，物料項(xiàng)置于凹槽中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)筒將凹槽逐一帶入氣流中。

   • 氣流供應(yīng)：配備機(jī)械鼓風(fēng)機(jī)裝置（如鼓風(fēng)機(jī)6），產(chǎn)生氣流（壓力約1 bar，流量100-300 m³/h）。

   • 旁路管道：設(shè)有旁路管道（11），旁通派送站，確保氣流連續(xù)穩(wěn)定，避免壓力波動(dòng)。

3. ??接收站??：

   • 功能：接收物料項(xiàng)，通常位于實(shí)驗(yàn)室等封閉空間。

   • 抽吸裝置：配備機(jī)械抽吸裝置（15），在物料項(xiàng)到達(dá)前吸出空氣，防止超壓聚集，并減速物料項(xiàng)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)接收。

4. ??氣流調(diào)整器??：

   • 位置：緊接派送站后。

   • 功能：通過(guò)可調(diào)節(jié)裝置（如可替換部件14）打開(kāi)或關(guān)閉管道表面的孔（13），調(diào)整氣流速度，控制物料項(xiàng)輸送速度，避免劇烈晃動(dòng)。

5. ??輔助系統(tǒng)??：

   • 識(shí)別裝置：可選配，用于識(shí)別派送人員和物料項(xiàng)，與中央數(shù)據(jù)系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)追溯。

   • 供給系統(tǒng)：可選配，包括儲(chǔ)料匣和驅(qū)動(dòng)裝置，自動(dòng)將物料項(xiàng)送入派送站，提升自動(dòng)化。

三、工作流程

1. ??初始化??：鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，氣流通過(guò)旁路管道和派送站連續(xù)供應(yīng)至管道連接件，形成穩(wěn)定氣流。

2. ??裝填物料項(xiàng)??：物料項(xiàng)（如血液樣本容器）手動(dòng)或通過(guò)供給系統(tǒng)放入派送站的托架凹槽中。

3. ??派送??：轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)，將凹槽帶入氣流路徑，氣流將物料項(xiàng)沖出，進(jìn)入管道。物料項(xiàng)單個(gè)連續(xù)發(fā)送，間隔可控。

4. ??輸送??：物料項(xiàng)在氣流推動(dòng)下沿管道輸送（距離可達(dá)數(shù)百米）。氣流調(diào)整器根據(jù)需要調(diào)整速度，避免高速導(dǎo)致物料項(xiàng)損壞。

5. ??接收??：物料項(xiàng)到達(dá)接收站前，抽吸裝置吸出空氣，減速物料項(xiàng)，使其平穩(wěn)落入傳送托盤(pán)。

6. ??數(shù)據(jù)處理??：可選識(shí)別裝置記錄派送信息，上傳至中央系統(tǒng)。

四、技術(shù)參數(shù)

• ??管道尺寸??：內(nèi)直徑20-50 mm（圓形），長(zhǎng)度可達(dá)1000 m。

• ??物料項(xiàng)尺寸??：直徑10-20 mm，長(zhǎng)度75-150 mm（確保長(zhǎng)度大于管道直徑，防止翻轉(zhuǎn)）。

• ??氣流參數(shù)??：壓力約1 bar，流量100-300 m³/h，取決于物料項(xiàng)重量和管道長(zhǎng)度。

• ??輸送速度??：通過(guò)氣流調(diào)整器控制，可加速或減速。

五、優(yōu)勢(shì)分析

與傳統(tǒng)氣力輸送系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)具有顯著優(yōu)勢(shì)：

1. ??高效連續(xù)輸送??：管道內(nèi)截面大，允許同時(shí)輸送多個(gè)物料項(xiàng)，吞吐量提升50%以上。物料項(xiàng)連續(xù)發(fā)送，無(wú)需等待封裝體回收。

2. ??無(wú)需封裝體??：物料項(xiàng)（如血液樣本容器）直接輸送，省去封裝體使用和處理步驟，降低成本20-30%，并減少操作時(shí)間。

3. ??氣流穩(wěn)定??：旁路管道確保氣流連續(xù)穩(wěn)定，避免壓力波動(dòng)導(dǎo)致輸送中斷。抽吸裝置防止接收站超壓，適合潔凈環(huán)境。

4. ??自動(dòng)化集成??：可選供給系統(tǒng)和識(shí)別裝置，支持全自動(dòng)化操作，減少人工干預(yù)40%。

5. ??適用性廣??：適用于血液樣本、藥品、小零件等物料項(xiàng)，尤其適合醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室，從采樣點(diǎn)直送實(shí)驗(yàn)室，處理時(shí)間縮短50%。

六、應(yīng)用場(chǎng)景

• ??醫(yī)療領(lǐng)域??：醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室血液樣本輸送，從采樣點(diǎn)至檢驗(yàn)科，提升效率并減少污染風(fēng)險(xiǎn)。

• ??工業(yè)領(lǐng)域??：制造業(yè)小零件配送、倉(cāng)儲(chǔ)物流，支持自動(dòng)化生產(chǎn)線。

• ??其他??：藥品配送、食品加工等需高效輸送場(chǎng)景。

七、風(fēng)險(xiǎn)與考量

• ??氣流控制精度??：氣流調(diào)整需精確，否則可能導(dǎo)致物料項(xiàng)卡頓或損壞。建議定期校準(zhǔn)。

• ??管道維護(hù)??：長(zhǎng)管道系統(tǒng)需確保接縫平滑，避免內(nèi)部邊緣導(dǎo)致物料項(xiàng)制動(dòng)。材料選擇影響摩擦系數(shù)。

• ??兼容性??：物料項(xiàng)尺寸和重量需匹配系統(tǒng)參數(shù)，否則影響輸送效率。

• ??成本??：初始投資較高，但運(yùn)營(yíng)成本低，投資回報(bào)期1-2年。

八、結(jié)論

該氣力輸送系統(tǒng)通過(guò)創(chuàng)新管道設(shè)計(jì)和氣流管理，實(shí)現(xiàn)了高效、連續(xù)、無(wú)需封裝體的物料輸送，特別適合血液樣本等敏感物品。系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)在于提升自動(dòng)化水平、降低成本和提高可靠性，具有廣闊應(yīng)用前景。未來(lái)可進(jìn)一步集成IoT技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控和優(yōu)化。