一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统

技术领域

本发明涉及超声打断技术领域，特别涉及一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统。

背景技术

线性聚焦是将超声波能量聚焦到一条直线上。在细胞破碎、蛋白分析、DNA、 RNA样本的处理等领域，都需要设计一个打断或者破壁设备，该类设备的核心就是利用超声波作用于液体时的空化效应产生的能量能够在样品上施加机械能。这种能量能够剪切DNA和RNA，或者实现细胞的破碎等应用。

超声换能组件的核心元件是超声波换能器，它是一种能把我们日常生活用电转化为机械能的装置，是一种能量转换装置，它的工作原理是将输入的电能转换为超声波再传下去。超声聚焦应用于打断破碎是一项极为精密的技术。

对于NGS("Next-generation"sequencing technology，“下一代”测序技术)基因测序等相关的应用来说，细胞的破碎，DNA、RNA的提取是必须要完成的工作。目前在这个方面主要是采用超声法和酶解法，其中超声法进一步细分为接触式和非接触式。对于接触式的超声打断方式，容易造成样本的交叉污染问题，对最终检测结果造成偏差；而非接触式的超声打断方式，需要对超声波聚焦进行精确控制，才能实现更理想的打断效果。

如CN211999748U公开的一种基于生物样本处理的几何聚焦超声波打断设备，包括超声换能组件和样本放置平台，其特征在于：所述的超声换能组件包括换能器，换能器包括一弧形的内凹发射面；所述的样本放置平台包括用于放置生物样本的剪切管，所述的剪切管设置在内凹发射面的聚焦中心。

基于以上现有专利的特点，该打断设备具有以下缺点：

1)接触式的样本处理容易引入样本的交叉污染；

2)在处理样本是样本属于开放式放置，容易产生感染性气溶胶；

3)变幅杆式的超声打断设备自身发热量大，对于样本有一定的伤害；

4)由于介质液体的溶解空气对于样本的处理效果有很大的影响所以难保处理的一致性；

5)单样本的处理也面临效率低下的问题。

因此，亟待需要一种新型的打断装置解决上述问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统，旨在解决现有的打断设备只能进行单样本的处理，效率低；接触式的样本处理容易引入样本的交叉污染；打断效果差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统，包括控制箱、与控制箱电气连接的水冷机、与控制箱管道及电气连接的超声打断装置和与控制箱管道连接的废液装置，所述水冷机与超声打断装置之间通过管道连接；

所述水冷机内设有冷却泵，所述超声打断装置内设有水槽，所述控制箱内设有水循环泵、三通阀一、三通阀二和除气泵，所述废液装置内设有废液瓶和试剂瓶，所述水槽与冷却泵、三通阀一、三通阀二和除气泵连接，所述三通阀一与试剂瓶连接，所述三通阀二与废液瓶连接，所述水循环泵与三通阀一和三通阀二连接。

优选地，所述控制箱包括箱体、功率放大板、主控板、线性电源、开关电源、高通液路组件、流体接口和电源组件，所述线性电源和高通液路组件安装在箱体内部的两侧，所述开关电源和功率放大板通过安装架安装在线性电源的两侧，所述主控板安装在线性电源上方，所述流体接口和电源组件固定安装在箱体的侧板上。

优选地，所述高通液路组件包括液路器件安装板、设于液路器件安装板上的除气泵、水循环泵、三通阀一和三通阀二，所述箱体的侧板上还设有散热风扇。

优选地，所述超声打断装置包括保护壳组件、运动组件、核心打断组件、样品板、液路组件和电气组件，所述运动组件和核心打断组件通过底板安装在保护壳组件内部的两侧，所述样品板设于运动组件上，且所述样品板在运动组件的带动下在核心打断组件内移动，所述液路组件和电气组件固定安装在底板上；

所述运动组件包括安装基板、设于安装基板一侧的X向电机、设于安装基板内与X向电机的输出轴连接的X向螺杆、设于安装基板上的X轴直线导轨、设于X轴直线导轨上，且与X向螺杆连接的X向移动块、设于X向移动块前侧的固定块、设于固定块前侧的Z向电机、与Z向电机连接的Z向螺杆、设于Z向螺杆两侧，与固定块连接的导向杆、设于Z向螺杆上的Z向移动块、设于Z向移动块上的样品板支架，所述样品板支架内安装有样品板。

优选地，所述核心打断模块组件包括保温外壳、设于保温外壳内的导冷板、设于导冷板一侧的液位开关、设于导冷板底部的换能器组件和设于换能器组件侧面的温度传感器，所述导冷板为腔体结构，其内部设有水槽，所述水槽侧面设有与其连通的水冷接口，所述导冷板表面放置试剂盒，所述试剂盒上设有多个矩形阵列的样品放置孔。

优选地，所述换能器组件包括绝缘板、高通压板和换能器，所述换能器设于绝缘板和高通压板之间，所述换能器为圆弧形，所述导冷板中部设有方孔，所述换能器设于方孔底部与方孔对应。

优选地，所述保护壳组件包括保温外壳、电机、电机支撑板、螺杆、螺母、螺母支撑件、导轨和舱门，所述电机通过电机支撑板安装在保温外壳内壁上，所述螺杆与电机的输出轴连接，所述螺母安装在螺杆上，所述螺母通过螺母支撑件安装在舱门的背面，所述导轨通过螺钉固定安装在保温外壳内壁上，所述导轨上的滑块与舱门的正面连接。

优选地，所述液路组件包括液路面板、内旋接头、外旋接头、外螺母和固定板，所述液路面板通过液路螺钉垂直安装在底板上，所述内旋接头通过固定板安装在液路面板外侧，所述外旋接头通过外螺母固定在液路面板内侧，且外旋接头端部与内旋接头端部连接。

优选地，所述电气组件包括电气面板、接口和端子，所述电气面板通过电气螺钉垂直安装在底板上，所述接口和端子安装在电气面板上。

优选地，系统还包括计算机，所述计算机与控制箱电气连接。

与现有技术相比，本发明实施例的有益技术效果在于：

1)该系统手工操作时间短，可以极大的提高操作人员的操作效率；

2)集成了介质水除气功能，可以大大的提高样本处理的一致性，避免由于人员的原因导致的结果异常；

3)作为模块集成进入到其他设备，比如自动化建库设备可以实现全自动话运行，极大的提高工作效率；

4)配合有自动开舱门结构，更加方便自动化的集成；

5)准确的温度控制，完善了打断过程中的样本温度控制，可以更好的实现样本的打断；

6)一次处理多个样本，可以一次操作，实现多个样本的处理，特别适合大规模公司服务机构医检所等使用；

7)非接触式打断，相比于接触式的样本处理可以很好的避免样本的交叉污染问题，从源头上解决由于交叉污染导致的实验结果偏差问题；

8)采用几何聚焦超声的原理，聚焦的准确性更好，以超过500KHZ的频率将波长大于1mm的微波来实现破碎和剪切，打断处理效果更加显著。

附图说明

图1为本发明一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统一实施例的结构示意图；

图2为本发明一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统一实施例的各个装置的液路工作原理示意图；

图3为本发明一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统一实施例的控制箱的内部结构示意图；

图4为本发明一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统一实施例的控制箱的整体结构示意图；

图5为本发明一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统一实施例的分解结构示意图；

图6为本发明一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统一实施例的整体结构示意图；

图7为本发明一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统一实施例运动组件的结构示意图；

图8为本发明一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统一实施例运动组件的分解结构示意图；

图9为本发明一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统一实施例核心打断组件的分解结构示意图；

图10为本发明一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统一实施例核心打断组件的导冷板的剖面结构示意图；

图11为本发明一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统一实施例换能器组件的分解结构示意图；

图12为本发明一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统一实施例保护壳组件的分解结构示意图；

图13为本发明一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统一实施例保护壳组件的仰视结构示意图；

图14为本发明一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统一实施例液路组件的分解结构示意图；

图15为本发明一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统一实施例电气组件的分解结构示意图；

图16为本发明一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统一实施例的除气泵的工作原理示意图；

图17为本发明一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统一实施例的管路的工作原理示意图；

图18为本发明一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统一实施例的面阵形式的结构示意图；

图19为本发明一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统一实施例的激励阵元的聚焦示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提出一种基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统，在一实施方式中，参照图1-15，包括控制箱1、与控制箱1电气连接的水冷机2、与控制箱管道及电气连接的超声打断装置3和与控制箱1管道连接的废液装置 4，水冷机2与超声打断装置3之间通过管道连接；系统还包括计算机5，计算机 5与控制箱1电气连接。当需要将控制箱1、水冷机2、超声打断装置3和废液装置4集成进入到其他设备中时不用设置计算机5。

控制箱1是完成对于水冷机1和超声打断装置3的底层控制。比如对于水冷机，控制冷水机1的温度和水冷机的开关等；对于超声打断装置3，控制内部电机的移动，超声的开启时序功率等信息。而计算机5是用来运行上位机程序，显示UI界面等。如果集成进入到其他设备，则一般不再需要该部分。控制箱1可以按照通讯协议接收指令进行工作。

控制箱1可以连接任何上位机进行整个设备的控制操作，当作为单独的设备时，可以连接并不局限于一台笔记本电脑进行工作。当作为一个模块时，可以集成到其他设备中，配合整个设备完成工作。

水冷机2是用于给超声打断装置3进行制冷使用的，这是由于整个超声过程是一个发热的过程，如果没有良好的温度控制很容易将整个样本由于过热而破坏掉。

超声打断装置3是完成整个打断样本处理的核心，样本以96孔板或者384 孔板的形式进入到该模块内，然后经过一段时间的处理样本将会被处理为需要的状态，比如对于DNA样本处理为需要的长度，对于细胞组织等完成细胞的破碎或者组织的细胞分离。

水冷机2与控制箱1之间通过电气联机，主要是接收控制箱1的指令对水冷机进行开启或关闭，当需要制冷时就开启，当不需要制冷时关闭，同时还接收温度设置的指令。可以进行温度的设定，以便满足超声打断装置3的制冷需求。

超声打断装置3与控制箱1之间通过管道及电气连接，管道连接是对超声打断装置3内的水槽31进行泵液和排液操作，以及进行除气操作。当进行泵液操作时，控制箱1从外接的试剂瓶42内抽取液体泵入到超声打断装置3内；当进行排液操作时，控制箱1从超声打断装置3内抽取液体泵入到外接的废液瓶41；当进行除气操作时，控制箱1将超声打断装置3内的试剂进行抽取后排入，并在此过程中完成除气操作。

水冷机2和超声打断装置3两者之间通过管道连接，利用水冷机的制冷能力给超声打断装置3进行温度控制，防止由于打断过程发热导致的样本被破坏。

废液装置4为超声打断装置3提供工作所需的试剂，已经完成工作的再进行排废操作。

参照图2，本发明的超声打断系统的水冷机2内设有冷却泵21，超声打断装置3内设有水槽31，控制箱1内设有水循环泵101、三通阀一102、三通阀二103 和除气泵104，废液装置4内设有废液瓶41和试剂瓶42，水槽31与冷却泵21、三通阀一102、三通阀二103和除气泵104连接，三通阀一102与试剂瓶42连接，三通阀二103与废液瓶41连接，水循环泵101与三通阀一102和三通阀二103连接。

泵液过程为：水循环泵101经过三通阀一102的NO口，从试剂瓶42中泵入试剂，并经过三通阀二103的NO口进入到水槽31内。

排废过程为：水循环泵101经过三通阀一102的NC口，从水槽31抽取液体，然后经过三通阀二103的NC口排入到废液瓶41中。

循环过程为：水循环泵101经过三通阀一102的NC口，从水槽31抽取液体，然后经过三通阀二103的NC口排入到水槽31，完成水槽31内的介质液体循环。

参照图1和图2，本发明的超声打断系统的冷水机2为现有制冷装置，其内设置有制冷模块，主要是通过制冷模块对其中的介质液体进行制冷，其内有冷却泵21可以将抽取经过制冷后的介质，通过管道进入超声打断装置3。超声打断装置3主要为了完成装置的制冷；控制箱1其内设有除气泵104和水循环泵 101，主要用于将试剂泵入，将废液泵出，同时为了获得水槽的均匀温度，其在整个打断过程中一直将水槽31内的介质液体进行循环流动，防止局部液体温度过高或过低，影响打断效果。

在一个较佳实施方式中，参照图3和图4，该超声打断系统的控制箱1包括箱体11、功率放大板12、主控板13、线性电源14、开关电源15、高通液路组件16、流体接口17和电源组件18，线性电源14和高通液路组件16安装在箱体11内部的两侧，开关电源15和功率放大板12通过安装架19安装在线性电源14的两侧，主控板13安装在线性电源14上方，流体接口17和电源组件18固定安装在箱体11的侧板上。

箱体11为可拆卸结构，包括上盖111和机架112，主要用于固定所有器件；功率放大板12是将线性换能器的功率放大；主控板13用于控制整个系统；线性电源14为系统的换能器供电；开关电源15控制所有器件的供电；高通液路组件16实现试剂的泵送和排空循环功能；电源组件17接入电源，以及外部控制接口。

在一个较佳实施方式中，参照图3和图4，该超声打断系统的高通液路组件16包括液路器件安装板160、设于液路器件安装板上的除气泵104、水循环泵101、三通阀一102和三通阀二103，箱体11的侧板上还设有散热风扇 110。除气泵104与超声打断装置3的水槽31连接，用于对水槽进行除气；水循环泵101、三通阀一102和三通阀二103，实现系统的试剂的泵送、排空、循环功能；散热风扇110对控制箱1内部进行散热。

在一个较佳实施方式中，参照图5和图6，该超声打断系统的超声打断装置3包括保护壳组件31、运动组件32、核心打断组件33、样品板34、液路组件35和电气组件36，运动组件32和核心打断组件33通过底板37安装在保护壳组件31内部的两侧，样品板34设于运动组件32上，且样品板34在运动组件32的带动下在核心打断组件33内移动，液路组件35和电气组件36 固定安装在底板37上。保护壳组件31对其内部的组件起到保护作用，运动组件32带动样品板34在核心打断组件33内左右、上下移动，液路组件35与水冷机连接，电气组件36与控制箱1的电源组件18连接。

在一个较佳实施方式中，参照图7和图8，该超声打断系统的运动组件32 包括安装基板321、设于安装基板一侧的X向电机322、设于安装基板内与X 向电机的输出轴连接的X向螺杆323、设于安装基板上的X轴直线导轨324、设于X轴直线导轨上，且与X向螺杆连接的X向移动块325、设于X向移动块前侧的固定块326、设于固定块前侧的Z向电机327、与Z向电机连接的Z向螺杆328、设于Z向螺杆两侧，与固定块连接的导向杆329、设于Z向螺杆上的Z向移动块3210、设于Z向移动块上的样品板支架3211，样品板支架3211 内安装有样品板3211。

本发明的基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统的运动组件32包括安装基板321、X向电机322、X向螺杆323、X轴直线导轨324、X向移动块325、固定块326、Z向电机327、Z向螺杆328、导向杆329、Z向移动块3210和样品板支架3211，安装基板321起到支撑作用，其他部件均安装在其上；运动组件32在工作时主要包括归零过程和移动过程，归零过程通过安装基板321侧面的光电传感器3213和设置在X向移动块325上的感应片控制，当X向电机322启动带动X向移动块325向光电传感器方向移动时，会触发信号，导致X向移动块325停止移动并设定为原点；移动过程为，X向电机 322和X向螺杆323驱动X向移动块325在X轴直线导轨324上移动，同时带动样品板支架3211在X轴方向上移动；Z向电机327和Z向螺杆328驱动Z 向移动块3210在Z轴方向上移动，同时带动其上连接的样品板支架3211在 Z轴方向上移动，保证样品板3212在工作过程中X向上移动，可以实现不同排样本的打断处理，样品板3212在工作过程中Z向上移动，可以实现样品板的取放，以及在打断过程中上下震荡实现均匀打断。

在一个较佳实施方式中，参照图9-11，该超声打断系统的核心打断模块组件33包括保温外壳331、设于保温外壳内的导冷板332、设于导冷板一侧的液位开关333、设于导冷板底部的换能器组件334和设于换能器组件侧面的温度传感器335，导冷板332为腔体结构，其内部设有水槽31，水槽31侧面设有与其连通的水冷接口337，导冷板332表面放置试剂盒338，试剂盒338 上设有多个矩形阵列的样品放置孔3381。换能器组件334包括绝缘板3341、高通压板3342和换能器3343，换能器3343设于绝缘板3341和高通压板3342 之间，换能器3343为圆弧形，导冷板332中部设有方孔3321，换能器3343 设于方孔底部与方孔3321对应。

核心打断模块组件33主要保温外壳331、导冷板332、液位开关333、换能器组件334、温度传感器335、水槽31和水冷接口337，保温外壳331起到支撑固定其他部件的作用，同时起到保温的作用；导冷板332可以用于盛放介质液体的容器，其内设置的水槽31，在使用时，通过水冷接口337通入制冷用的介质，实现热量交换，同时，配合温度传感器335实现整个水槽31内介质液体的温度控制，温度传感器335用于检测水槽31内介质液体的温度；液位开关333检测水槽31内的介质液体的高度，以便其满足进行打断工作的液面高度；换能器组件334为打断部分的核心组件，采用几何聚焦的方式完成超声打断操作，其中，超声打断工作主要通过换能器3343实现，换能器3343 其表面为内凹圆弧形结构，其焦点在其中心；另外，导冷板332以及其内的水槽为另一核心件，水槽31通过冷水机泵送的液体进入后与导冷板332的介质液体会发生热交换，进而实现水槽36内的液体温度降低；需要说明的是，水冷接口337采用大内径的宝塔接头，可以实现整个装置较大流量的制冷介质的进出，继而实现大功率的制冷。

在一个较佳实施方式中，参照图12-13，该超声打断系统的保护壳组件31 包括外壳311、电机312、电机支撑板313、螺杆314、螺母315、螺母支撑件 316、导轨317和舱门318，电机312通过电机支撑板313安装在外壳311内壁上，螺杆314与电机312的输出轴连接，螺母315安装在螺杆314上，螺母315通过螺母支撑件316安装在舱门318的背面，导轨317通过螺钉固定安装在外壳311内壁上，导轨317上的滑块与舱门318的正面连接。

保护壳组件31包括外壳311、电机312、电机支撑板313、螺杆314、螺母315、螺母支撑件316、导轨317和舱门318，保温外壳311包裹在整个设备的外侧，并提供在打断时封闭超声打断的功能；开关舱门时，通过电机312 带动螺杆314、螺母315和舱门318在外壳311内壁移动，实现舱门的开关；在取放样本时开启舱门，在其他时间舱门均呈关闭状态；需要说明的是在外壳 311上设有与舱门318对应的舱门方孔319，便于取放样本。

在一个较佳实施方式中，参照图14，该超声打断系统的液路组件35包括液路面板351、内旋接头352、外旋接头353、外螺母354和固定板355，液路面板351通过液路螺钉356垂直安装在底板37上，内旋接头352通过固定板 355安装在液路面板351外侧，外旋接头353通过外螺母354固定在液路面板 351内侧，且外旋接头353端部与内旋接头352端部连接。液路组件35的内旋接头352和外旋接头353采用鲁尔接头，方便接头的拆卸和安装。

在一个较佳实施方式中，参照图14，该超声打断系统的电气组件36包括电气面板361、接口362和端子363，电气面板361通过电气螺钉364垂直安装在底板37上，接口362和端子363安装在电气面板361上。电气组件36的接口362和端子363与控制箱连接，为了控制其工作。

参照图16，该图为本发明的除气泵的工作原理及技术效果。

图16表示空气在水中的溶解度，在气压760mmHg不同温度下，1000ml水中溶解空气的毫升数。

从这里可以看出不论在何种温度下，随着压力的下降，溶解度都是下降的。

基于这个原理设计如下管路，管路的工作原理参照图17。

水的密度：ρ＝1000Kg/m

细管路直径为：D＝0.002m

细管路的长度：L＝0.5m

水在管路的流量：Q＝1L/min

水在5℃粘度：μ＝1.5188Pa·s

计算平均流速：

那么雷诺数为：

显然为层流。

那么如果水槽内为一个大气压，那么在齿轮泵前的管路内是处于几乎真空状态，在管路内的水流动过程中其中的气体就会发生析出，进而达到除气的目的。

本发明的基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统具有以下优点：

1)该系统手工操作时间短，可以极大的提高操作人员的操作效率；

2)集成了介质水除气功能，可以大大的提高样本处理的一致性，避免由于人员的原因导致的结果异常；

3)作为模块集成进入到其他设备，比如自动化建库设备可以实现全自动话运行，极大的提高工作效率；

4)配合有自动开舱门结构，更加方便自动化的集成；

5)准确的温度控制，完善了打断过程中的样本温度控制，可以更好的实现样本的打断；

6)一次处理多个样本，可以一次操作，实现多个样本的处理，特别适合大规模公司服务机构医检所等使用；

7)非接触式打断，相比于接触式的样本处理可以很好的避免样本的交叉污染问题，从源头上解决由于交叉污染导致的实验结果偏差问题；

8)采用几何聚焦超声的原理，聚焦的准确性更好，以超过500KHZ的频率将波长大于1mm的微波来实现破碎和剪切，打断处理效果更加显著。

本发明的基于线性几何聚焦超声波高通量自动打断系统对于几何超声实现形式的替换，可以采用面阵形式来实现替换，面阵形式的结构设计方法参照图18。

根据波动理论，形成相干波要有两个条件，一是频率相同，二是相位差恒定。对于线性阵列换能器，通过预先设置的延时，控制计算机控制延迟触发脉冲，使各个阵元产生不同相位干涉波，获得不同的声束偏转角度或聚焦深度。

超声信号的合成声束偏转，是通过控制使各个相邻阵元的触发时序为一固定的等差数列，阵元发射超声信号后各发射声束的合成波阵面法线与阵列面成一个角度，实现声束指向性的偏转，如图18所示。该相控阵换能器阵元，其中相邻两个阵元中心间距是d,合成波束方向和阵列的轴线成夹角θ。根据波合成理论可知，相邻两阵元的时间延迟为：

c是介质中的声速，由于c和d都是固定值，因此超声相控阵通过控制延时，就能控制声束的偏转。

在需要实现声束的聚焦时，采用顺序激励阵元的方式，参照图19，对线性阵列换能器两端阵元先进行激励，两端到中心的阵元依据一定的聚焦法则依次进行延时激励，使得各个阵元发射信号的声束此时各声束的合成波阵面有一个曲率中心，实现相控聚焦。

其中坐标位置为(X

其距离聚焦点为：

由合成声束偏转推导过程可知其相对于位于原点位置的阵元需要提前的时间为：

对于制冷形式的替换：

除了本申请提到的采用冷水机的实现形式外，还可以直接采用半导体制冷片进行制冷，也可以采用压缩机实现制冷。

对于运动结构的实现形式替换：

本申请采用的是直出轴电机实现移动，也可以采用同步带形式，齿轮齿条等；

对于导向，可使用导轨滑块，直线轴承等形式实现。

以上所述的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。