用于气溶胶实验的气溶胶微环境密闭舱室

摘要

本发明公开了一种气溶胶的微环境密闭舱室。本发明的气溶胶的微环境密闭舱室，包括壁上设有一排风口和一进风口的舱体，微环境密闭舱室还包括设置在舱体外的用于采集风源使舱体内气体流动的气体动力装置。本发明可用于用于研究有害生物气溶胶的化学、物理机能及有害生物气溶胶传染途径和正常生物机体被感染、扩散过程及散状分布；在高等院校、科研机构以及生物医学防疫、检验、检疫系统等科研单位的生命、医药科学研究中均可应用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种气溶胶微环境密闭舱室，特别涉及一种用于气溶胶实验的气溶胶微环境密闭舱室。

背景技术

气溶胶是指悬浮在大气中的固体或液体微小颗粒，粒径一般为0.001-100微米。当气溶胶浓度达到足够高时，将对人类健康造成威胁，尤其是对哮喘病人及其他有呼吸疾病的人群。随着人们生活水平的提高，由于环境恶化引起的沙尘暴、空气污染等带来的气溶胶引起的各类疾病，得到越来越多国家的重视，而对气溶胶的研究也是各个国家最为关注的课题之一。

气溶胶是一门应用广泛的边缘学科，并非某一门学科专有，要研究气溶胶，离不开气溶胶发生和采样，但是在气溶胶的发生和采样过程中，要避免气溶胶对周围环境的污染，就需要一个密闭的用于气溶胶发生扩散的微环境，保持气溶胶浓度分布的均匀性，对生物气溶胶来说能够提供足够的湿度条件，保持生物粒子的活性，并且具有自净化功能，保持实验环境不受干扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于气溶胶实验的气溶胶微环境密闭舱室。

本发明提供的气溶胶微环境密闭舱室，包括壁上设有一排风口(即第一排风口)和一进风口(即第一进风口)的舱体，其中微环境密闭舱室还包括设置在舱体外的用于采集风源使舱体内气体流动的气体动力装置。该气体动力装置可保证舱体内气体微环境的稳定性。

上述气体动力装置可为自循环送排风装置和/或单独排风装置。

上述自循环送排风装置包括：

真空泵，所述真空泵的两端分别通过管道与所述排风口和所述进风口相连通；

依次设置在所述排风口和所述真空泵之间的管道上的风速传感器、电动调节阀、高效过滤器和第一密闭阀A；

以及设置在所述真空泵和所述进风口之间的管道上的第一密闭阀B。

该自循环送排风装置中的真空泵可将舱体内的气体从上述排风口处抽出，风速传感器可自动检测从上述排风口流出的风速，电动调节阀可根据风速传感器测得的风速自动调节管道内气体的流量，保证气流循环状态符合不同实验的设定需求；高效过滤器可将流出的气体进行过滤除菌，以符合实验的要求，第一密闭阀A和第一密闭阀B作为气流的控制开关。

上述舱体的侧壁上还分别设有第二排风口和第二进风口；所述单独排风装置包括：

第二真空泵，所述第二真空泵的一端通过管道与所述第二排风口相连通，另一端通过管道连通外界大气；

依次设置在所述第二排风口和所述第二真空泵之间的管道上的第二风速传感器、第二电动调节阀、第二高效过滤器和第二密闭阀A；

设置在与外界大气连通的所述管道上的第二密闭阀B；

以及通过所述第二进风口往所述舱体内送风的送风机。

该单独排风装置中的真空泵、风速传感器、电动调节阀和高效过滤器各设备的作用与上述自循环送排风装置中的上述各设备的作用一致，但所述单独排风装置是通过舱体内的送风机将外界气体通过第二进风口送入舱体，接着由第二真空泵作用再将舱体内的气体从第二排风口抽出，依次经过第二风速传感器、第二电动调节阀、第二高效过滤器和控制开关第二密闭阀A的作用，最后流经第二真空泵和控制开关第二密闭阀B向外界大气排出气体。

为节约设备，上述自循环送排风装置的真空泵和上述单独排风装置中所述的第二真空泵为同一台真空泵。

为保证送入气体的洁净程度，在上述第二进风口处安装有高效空气过滤器。

在上述舱体内设有温湿度传感器，所述舱体内或外还设有用于接收温湿度传感器信号对舱体内气体加湿的加湿器。温湿度传感器可实时监测舱体内的温度和湿度，从而更直观、精确。加湿器可根据接收到的温度和湿度型号，对舱体内的空气进行加湿，以保证舱体内的气体湿度满足设定的实验需求。

为对舱体进行灭菌，保持受控操作区的无菌状态，上述舱体内设有紫外灯。

上述舱体底部安装有用于使舱体内气体均匀流动的风扇。

上述舱体的舱门处设有密封隔垫；所述气体动力装置可设置在一箱体内。密封隔垫可保证良好的气密性，更进一步地保证了舱室的内部环境状态；而箱体对所述气体动力装置可起到较好的保护作用。

本发明在使用时，当启动自循环送排风装置时：开启电动调节阀和控制开关第一密闭阀A、第一密闭阀B，在真空泵的作用下，舱体内的气体由第一排风口抽出，经过风速传感器、电动调节阀、高效过滤器和第一密闭阀A，由真空泵流出的气体经过第一密闭阀B通过管道送回舱体内；

当启动单独排风装置时：开启第二电动调节阀和控制开关第二密闭阀A、第二密闭阀B，在真空泵和送风机的作用下，先将将外界气体通过第二进风口送入舱体，接着再将舱体内的气体从第二排风口抽出，依次经过第二风速传感器、第二电动调节阀、第二高效过滤器和控制开关第二密闭阀A的作用，最后由真空泵流出，经过控制开关第二密闭阀B向外界大气排出气体。

本发明中的自循环送排风装置与单独排风装置可分别单独使用，也可根据情况结合使用。

为了操作方便，灵活，本发明可采用触摸智能控制器控制舱体内的相对湿度和温度。

本发明的微环境密闭舱室可完全采用不锈钢材料制备，从而使本发明具有很好的抗菌，耐腐蚀，耐酸碱性能，且为了便于视觉观察，使其具良好的可视性，在舱体的部分区域即工作区正面可安装有钢化玻璃门。

本发明中的加湿器可采用超声波加湿器，可保证舱室内的湿度在30％-90％之间可调。

本发明可用于负压状态下气溶胶暴露实验，可采用智能控制设备，提供一个标准化，可人工控制的实验环境，三维立体送风和回风经过过滤净化处理，使得整个工作区域处于无菌状态，可实时监控舱体内的温度和湿度，更好地保证了所需实验的环境。

本发明用于实验时可有效地保证气溶胶浓度的稳定稳定性和效价水平的真实，可用于有害气溶胶的化学、物理机能研究及有害生物气溶胶传染途径和正常生物机体被感染及扩散过程研究；并可以模拟实验现场有害气溶胶浓度对人群致病吸入量的数学模型和多种技术参数，对进一步研发人群密集场所和提高BSL-3、BSL-4生物安全实验室有害气溶胶现场的即时检测提供必要的实验数据和技术支持。

在高等院校、科研机构的大气气溶胶研究部门以及生物医学防疫、检验、检疫系统等科研单位的生命、医药科学研究中均可应用。

附图说明

图1为本发明的气溶胶的微环境密闭舱室的结构示意图。

图2为本发明的气溶胶的微环境密闭舱室的工作流程图。

图号说明：1舱体，2箱体，3自循环送排风装置，4单独排风装置，11第一排风口，12第一进风口，13第二排风口，14第二进风口，15送风机，16温湿度传感器，17紫外灯，18风扇，19密封隔垫，110空气过滤器，31风速传感器，32电动调节阀，33高效过滤器，34第一密闭阀A，35真空泵，36第一密闭阀B，41第二风速传感器，42第二电动调节阀，43第二高效过滤器，44第二密闭阀A，45第二密闭阀B，5加湿器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。

下述实施例中，如无特殊说明，均为常规方法。

实施例1

如图1所示，一种气溶胶的微环境密闭舱室，包括舱体1、箱体2和设置在舱体外的用于采集风源使舱体内气体流动的气体动力装置。

舱体1的一端侧壁上设有两排风口，分别为第一排风口11和第二排风口13，另一端侧壁上设有一进风口(即第二进风口)14，上端壁上设有另一进风口(即第一进风口)12，上述第二进风口14处安装有空气过滤器110。上述舱体1内设有温湿度传感器16，舱体1外还设有用于接收温湿度传感器16信号对舱体内气体加湿的加湿器5。为便于对舱体1灭菌，保持舱体1内的无菌环境，在舱体1内还设有紫外灯17；同时在舱体1底部安装有用于使舱体1内气体均匀流动的风扇18。为保证舱体1具有良好的气密性，舱体1的舱门处增设有密封隔垫19。

上述气体动力装置为自循环送排风装置3和单独排风装置4，该气体动力装置设置在箱体1内，即自循环送排风装置3和单独排风装置4均设置在箱体1内。上述舱体1外的加湿器5也可设置在箱体1内。箱体可对自循环送排风装置3、单独排风装置4和加湿器5起到很好的保护作用。上述自循环送排风装置3包括：一真空泵35，真空泵35的两端分别通过管道与第一排风口11和第一进风口12相连通；依次设置在第一排风口11和真空泵35之间的管道上的风速传感器31、电动调节阀32、高效过滤器33和第一密闭阀A 34；以及设置在真空泵35和第一进风口12之间的管道上的第一密闭阀B 36；上述单独排风装置4包括：一真空泵，该真空泵与自循环送排风装置3中的真空泵为同一台真空泵35，该真空泵35的一端通过管道与第二排风口13相连通，另一端通过管道连通外界大气；依次设置在第二排风口13和真空泵35之间的管道上的第二风速传感器41、第二电动调节阀42、第二高效过滤器43和第二密闭阀A44；设置在与外界大气连通的管道上的第二密闭阀B 45；以及通过第二进风口14往舱体1内送风的送风机15。

如图2所示，本发明气溶胶的微环境密闭舱室在使用时，当启动自循环送排风装置3时，单独排风装置4可处于关闭状态，即在开启电动调节阀32和控制开关第一密闭阀A 34、第一密闭阀B 36的同时第二电动调节阀42和控制开关第二密闭阀A 44、第二密闭阀B 45是处于关闭状态的，此时在真空泵35的作用下，舱体1内的气体由第一排风口11抽出，经过风速传感器31、电动调节阀32、高效过滤器33和第一密闭阀A 34，由真空泵35流出的气体经过第一密闭阀B 36通过管道送回舱体1内；即完成气流的循环过程。当启动单独排风装置4时，自循环送排风装置3也可处于关闭状态，即在开启第二电动调节阀42和控制开关第二密闭阀A 44、第二密闭阀B 45的同时电动调节阀32和控制开关第一密闭阀A 34、第一密闭阀B 36是处于关闭状态的，此时在真空泵35和送风机15的作用下，先将外界气体通过第二进风口14送入舱体1内，接着再将舱体1内的气体从第二排风口13抽出，依次经过第二风速传感器41、第二电动调节阀42、第二高效过滤器43和控制开关第二密闭阀A44的作用，最后由真空泵35流出，经过控制开关第二密闭阀B 45向外界大气排出气体，即完成排气过程。

本发明气体动力装置中的风速传感器可实时监控气流的风速，而电动调节阀是模拟量调节阀可根据风速传感器的检测数据控制所需风速，保证排风量可调性。

由于自循环送排风装置和单独排风装置设置，通过舱室内的气流的自循环和舱室内外的单独排风，确保了舱体微环境的气体状态，能够满足气溶胶实验条件的各种要求。

以上所述之实施方式为本发明的实施案例之一，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、构造及原理所做的等效变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。