CN111500427A - 一种手提式湿壁气旋微生物气溶胶采集器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种手提式湿壁气旋微生物气溶胶采集器，主要包括进风隔离罩，进风部件，通风管道，补液组件，风机部件，采样杯，过滤部件，连接板等，所述进风部件的侧面上均匀开有锐切的进风口，空气进风隔离罩进入进风部件中，通过进风部件上的锐切口中在进风部件和采样杯中形成气旋涡，空气中气溶胶作旋转运动，颗粒和水雾受到惯性离心力作用而向采样杯内壁移动与采样液结合，本发明采样过程可有效防止虫子进入采集器，采样简单，适用于不用粒径的气溶胶高效采集，应用在不同的场合，整个系统组装简单，小巧轻便，系统整体具有采样高效性和便携性。

Description

一种手提式湿壁气旋微生物气溶胶采集器
技术领域
本发明涉及一种微生物气溶胶采集器，特别是一种手提式湿壁气旋微生物气溶胶采集器，可广泛应用于生物安全检测，环境监测等方面。
背景技术
一方面，近年来我国的空气污染逐渐加剧，严重危害人们的健康，诸多研究表明，许多健康问题都与空气中的污染物尤其是生物气溶胶的暴露有关；另一方面，医院的病房区、手术室和检验科或者一些实验室在运行过程中可能会产生带病原微生物的气溶胶，带病原微生物的气溶胶污染物具有传染性，当人体吸入时可能受到感染，对人体健康造成危害。如2019-nCoV，SARS、H1N1流感、MERS，H7N9流感，H5N1禽流感、口蹄疫、非洲猪瘟等。因此，及时、简便、准确地监测空气环境中的微生物，对保障人民健康和动物有着非常重要的意义。
高效、全面的采样是准确检测空气微生物的前提，常规的空气微生物采样方式主要有以下三种：基于固体培养基的采样法、基于物理作用及特性的采样法、基于液体采样介质的采样法。其中，固体培养基采样法虽然目前属于金标准，但是耗时较长，采集效率低下，不利于实时在线检测监控，物理作用及特性采样法对微生物的存活不利，且操作相对复杂，耗费时间也较长。当前普遍使用的是基于液体介质采样法，液体对微生物具有一定的保护作用，可避免收集过程中由于猛烈撞击导致的微生物死亡。
在传染病气溶胶监测中，以上液体介质采集仪的实用性均有待一步提高，主要原因可以归纳为3点：
1)采集效率较低，气溶胶与采集液不能充分接触，难以被采集液全部收集，并且易产生再流失现象。
2)采集流量受限，现有采集器设计的总流通量偏低，难以采集到足够多的空气样品，降低了细菌、病毒的检出率。
3)便携性差，多数仪器重量为20～40公斤，体积约为10～30升，携带困难，增加了单人作业和多仪器多点协同作业的难度。
近年来PCR、ELISA、LAMP等分子生物学技术的发展为检测微生物气溶胶样品提供了强有力的工具，为高效利用这些技术进行生物气溶胶快速检测，对空气中样品进行快速高效采集并转入液体介质中是关键的一步，而现有微生物气溶胶采集仪在采样效率、便携性等方面还需完善，距离实际应用尚有发展空间。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种手提式湿壁气旋微生物气溶胶采集器，可有效解决空气中微生物气溶胶采样效率低下、采样流量受限、不易便携等技术问题。
为了实现本发明的目的和优点，本发明通过以下技术方案实现：
一种手提式湿壁气旋微生物气溶胶采集器，主要包括：进风隔离罩，进风部件，通风管道，补液组件，风机部件，采样杯，过滤部件，连接板等。
所述进风隔离罩是圆环形，内壁下面嵌有一圈过滤网，可有效防止采样时的一些虫子进入采样器中。
所述进风部件中心有圆柱形凸起通孔，通孔凸起部分与通风管道连通，通孔下端在进风部件中，当采样杯与进风部件相连时，通孔下端一部分进入采样杯中。
所述进风部件的侧面上均匀开有锐切的进风口，空气从进风隔离罩的过滤网进入采集器，再通过此锐切口中进入进风部件中，在进风部件中形成气旋涡，并沿着采样杯内壁从上往下作螺旋形旋转运动(外涡旋)，当涡旋到达采样杯底部后，转而沿轴心向上旋转(内涡旋)，最后通过采样杯上的圆柱形通孔进入风机部件。空气中气溶胶作旋转运动时，颗粒和水雾受到惯性离心力作用而向采样杯内壁移动；到达内壁后，颗粒与液体在气流和重力的共同作用下，沿壁面流入到采样杯中。内涡旋气流经过通风管道、风机部件后吹打在过滤部件上，未被采集到的颗粒就挡留在过滤部件上，从而进行二次捕集。
所述进风部件的侧面还设有与采样杯螺旋连接的方向标志。
所述补液组件包括蠕动泵，补液瓶，补液管，补液管一端与补液瓶连通，另一端与采样杯连通。
所述风机部件中包括气泵，气泵托板等；气泵进口朝上，并与通风管道相连通。
所述采样杯是上端呈圆柱形，圆柱形外面设有几圈螺纹，与进风部件内壁的螺纹相匹配。采样杯杯底呈椎体形，整体和奖杯主体相似，采样液放入到采样杯中。
所述进风部件套在进风隔离罩中，进风隔离罩和进风部件在连接板下面，均与连接板固定；通风管道在连接板上面，一端连接进风部件，另一端连接风机部件；风机部件在连接板下面，通过螺柱与连接板固定连接，风机部件出风口连通过滤部件；补液组件中的补液管穿过连接板进入进风部件中。
所述采样杯匹配有拧盖，可一次性使用，采样完成后可取下来盖上拧盖，保证采集的样品的安全性。
所述采集器设有外壳和底座，外壳上设有把手和调控按键，底座中设有跌倒检测传感器，当采集器倾斜时会停机报警。
优选地，所述进风部件的侧面上的锐切进风口均匀设为4个。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.进风隔离罩可有效防止虫子进入采集器，进风部件的锐切的进风口，使得形成的气旋力度大，从而气溶胶颗粒容易溶解于采样液中，提高采样效率。
2.可随时补充采样液，防止因采样液蒸发减少引起的降低采样效率。
3.进风量和速度以及采样时间均可通过外壳的调控按键调节，可适用于不用粒径的气溶胶采集，应用在不同的场合。
4.出风口处的过滤部件有效解决了二次气溶胶污染问题。
5.本发明外壳上有提手，小巧轻便，体积质量均适于便携。
附图说明
图1本发明内部结构图。
图2本发明进风部件仰视图。
图中：1-通风管道，2-进风隔离罩，3-进风部件，301-锐切口，302-圆柱形凸起通孔，303-连接方向标志，4-风机部件，5-过滤部件，6-采样杯，7-补液组件，8-连接板。
具体实施方式
下面结合实施例和附图1和2对本发明做更进一步地解释，以令本领域技术人员参照说明书文字能根据以实施。下列实施例仅用于说明本发明，但并不用来限定本发明的实施范围。
本发明的整体结构图如图1所示，主要包括：进风隔离罩2，进风部件3，通风管道1，补液组件7，风机部件4，采样杯6，过滤部件5，连接板8等。
所述进风部件3套在进风隔离罩2中，进风隔离罩2和进风部件3在连接板8下面，均与连接板8固定；通风管道1在连接板8上面，一端连接进风部件3，另一端连接风机部件4；风机部件4在连接板8下面，通过螺柱与连接板8固定连接，，风机部件4出风口连通过滤部件5；补液组件7中的补液管穿过连接板8进入进风部件3中。
采样前，先将采样液加入到采样杯6中，再将采样杯6根据进风部件3上面的连接方向标志303方向旋转拧紧。
采样时，先通过外壳上的调控按键设置好采样的风力和时间，开始进行采集。
空气从进风隔离罩2的过滤网进入采集器，再通过从进风部件3(如图2所示)的锐切口301中进入进风部件3中，在进风部件3中形成气旋涡，然后沿着采样杯6内壁从上往下作螺旋形旋转运动(外涡旋)，当涡旋到达采样杯6底部后，转而沿轴心向上旋转(内涡旋)，最后通过采样杯6上的圆柱形凸起通孔302进入风机部件4。空气中气溶胶作旋转运动时，颗粒和水雾受到惯性离心力作用而向采样杯6内壁移动；到达内壁后，颗粒与液体在气流和重力的共同作用下，沿壁面流入到采样杯6中。内涡旋气流经过通风管道1、风机部件4后吹打在过滤部件5上，未被采集到的颗粒就挡留在过滤部件5上，从而进行二次捕集。
采样完成后，可取下采样杯6，然后盖上匹配的拧盖，保存好进行下游的样本检测。
当采样液减少是，可启动补液组件7，通过补液管向采样杯6中添加采样液。
本发明可调节控制采样力度和时间大小，采样过程可有效防止虫子进入采集器，采样简单，适用于不用粒径的气溶胶高效采集，应用在不同的场合，整个系统组装简单，小巧轻便，提高了系统整体的高效性和便携性。

Claims (6)

1.一种手提式湿壁气旋微生物气溶胶采集器，其特征在于：进风隔离罩，进风部件，通风管道，补液组件，风机部件，采样杯，过滤部件，连接板等；
所述进风部件套在进风隔离罩中，进风隔离罩和进风部件在连接板下面，均与连接板固定；通风管道在连接板上面，一端连接进风部件，另一端连接风机部件；风机部件在连接板下面，通过螺柱与连接板固定连接，风机部件出风口连通过滤部件；补液组件中的补液管穿过连接板进入进风部件中；
所述进风隔离罩是圆环形，内壁下面嵌有一圈过滤网；
所述进风部件中心有圆柱形凸起通孔，通孔凸起部分与通风管道连通，通孔下端在进风部件中，当采样杯与进风部件相连时，通孔下端一部分进入采样杯中；
所述进风部件的侧面上均匀开有锐切的进风口，侧面还设有与采样杯螺旋连接的方向标志。
2.根据权利要求书1中所述的一种手提式湿壁气旋微生物气溶胶采集器，其特征在于：所述风机部件中包括气泵，气泵托板等；气泵进口朝上，并与通风管道相连通。
3.根据权利要求书1中所述的一种手提式湿壁气旋微生物气溶胶采集器，其特征在于：所述补液组件包括蠕动泵，补液瓶，补液管，补液管一端与补液瓶连通，另一端与采样杯连通。
4.根据权利要求书1中所述的一种手提式湿壁气旋微生物气溶胶采集器，其特征在于：所述采样杯是上端呈圆柱形，圆柱形外面设有几圈螺纹，与进风部件内壁的螺纹相匹配，采样杯杯底呈椎体形。
5.根据权利要求1或4所述的一种手提式湿壁气旋微生物气溶胶采集器，其特征在于：所述采样杯匹配有拧盖，可一次性使用，采样完成后可取下来盖上拧盖。
6.根据权利要求书1中所述的一种手提式湿壁气旋微生物气溶胶采集器，其特征在于：所述采集器设有外壳和底座，外壳上设有把手和调控按键，底座中设有跌倒检测传感器，当采集器倾斜时会停机报警。
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