CN114088477B - 湿壁气旋式空气气溶胶采样器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种湿壁气旋式空气气溶胶采样器，包括：箱体，限定出具有开口的容纳腔；门体，用于开闭所述开口；螺纹管，可拆卸地固定于所述容纳腔内，所述螺纹管的第一端开设有进气口，所述螺纹管的第二端开设有出气口，所述螺纹管的内壁形成采样液的流动路径，所述螺纹管配置成使采样空气由所述进气口进入所述螺纹管内后，所述采样空气中的气溶胶颗粒被所述采样液吸收后经所述出气口流出所述螺纹管。本申请提供的湿壁气旋式空气气溶胶采样器的螺纹管是可拆卸的，避免在上一次采样后，螺纹管没有及时进行消杀处理而继续采样，进而避免导致采样的交叉污染，保证采样的准确性，从而保证采样器的使用效果。

Description

湿壁气旋式空气气溶胶采样器

技术领域

本申请涉及生化实验技术领域，特别是涉及一种湿壁气旋式空气气溶胶采样器。

背景技术

近年来，由于大气污染严重，严重危害了人类的健康，尤其是大气中的生物气溶胶颗粒，如细菌、病毒、真菌等，由于这些生物气溶胶颗粒的暴露，直接或间接导致了过敏、呼吸道感染等问题，更严重的是导致危害公共安全的传染性疾病，如SARS（Severe acuterespiratory syndrome，严重急性呼吸道综合症）等。

通过空气气溶胶采样器可以完成对大气污染的监测预警，然而相关技术中的空气气溶胶采样器的采样管不易更换，容易由于多次采样而带来交叉污染，从而影响采样器的使用效果。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的湿壁气旋式空气气溶胶采样器。

本申请提供了一种湿壁气旋式空气气溶胶采样器，包括：箱体，限定出具有开口的容纳腔；门体，用于开闭所述开口；螺纹管，可拆卸地固定于所述容纳腔内，所述螺纹管的第一端开设有进气口，所述螺纹管的第二端开设有出气口，所述螺纹管的内壁形成采样液的流动路径，所述螺纹管配置成使采样空气由所述进气口进入所述螺纹管内后，所述采样空气中的气溶胶颗粒被所述采样液吸收后经所述出气口流出所述螺纹管。

可选地，所述箱体包括：底座；围板，固定于所述底座上表面，并与所述底座共同限定出所述容纳腔；背板，固定于所述底座上表面，所述背板位于所述围板后侧，且所述背板与所述围板固定连接；上壳固定板，固定于所述围板以及所述背板上端；上壳，固定于所述上壳固定板上端；所述底座、所述围板、所述背板以及所述上壳限定出内部空间。

可选地，所述湿壁气旋式空气气溶胶采样器还包括：风机，设置于所述内部空间内与所述螺纹管的第二端对应的位置处，用于产生所述采样空气由所述进气口进入所述螺纹管并由所述出气口排出所述螺纹管的动力，并用于产生所述采样液在所述螺纹管的内壁向靠近所述螺纹管的第二端流动的动力，所述风机与所述螺纹管可拆卸连接；且所述围板与所述风机对应的位置处开设有排气孔，所述风机配置成将排出所述螺纹管的所述采样空气经由所述排气孔排出所述内部空间。

可选地，所述湿壁气旋式空气气溶胶采样器还包括：叶轮，设置于所述螺纹管内的上部，配置成当所述风机运转时在所述风机产生的气流的作用下旋转。

可选地，所述开口包括位于所述湿壁气旋式空气气溶胶采样器的横向第一侧的第一分开口、位于所述湿壁气旋式空气气溶胶采样器的横向第二侧的第二分开口以及位于所述湿壁气旋式空气气溶胶采样器的前侧的前侧分开口；且所述门体包括：第一侧板，与所述箱体枢转连接，用于开闭所述第一分开口；前板，与所述第一侧板固定连接，用于开闭所述前侧分开口；第二侧板，与所述前板固定连接，用于开闭所述第二分开口。

可选地，所述前板开设有前板开口，所述螺纹管为透明螺纹管；且所述门体还包括：透视部，安装于所述前板开口，所述透视部用于对所述螺纹管内进行观测。

可选地，所述湿壁气旋式空气气溶胶采样器还包括：螺纹管固定座，固定于所述底座，所述螺纹管固定座配置成与所述螺纹管的第一端可拆卸连接；且所述第一侧板以及所述第二侧板中与所述螺纹管固定座对应的一个开设有进气孔，所述采样空气依次经过所述进气孔以及所述进气口进入所述螺纹管内。

可选地，所述第一侧板开设有所述进气孔，所述围板对应所述湿壁气旋式空气气溶胶采样器的横向第二侧的部分开设有所述排气孔。

可选地，所述湿壁气旋式空气气溶胶采样器还包括：固定块，固定于所述围板；滑动块，通过螺丝可滑动地连接所述固定块，所述滑动块以及所述固定块用于将至少部分所述螺纹管的延伸方向固定。

可选地，所述湿壁气旋式空气气溶胶采样器还包括：水箱，设置于所述内部空间，用于容纳所述采样液；回流管，连接所述螺纹管的第一端以及第二端，配置成使所述螺纹管内流至所述螺纹管第二端的所述采样液流回所述螺纹管第一端；传感器，用于检测所述回流管内流过的所述采样液的量；补液蠕动泵，配置成在所述传感器检测到的量少于液量阈值时将所述水箱内的采样液注入所述螺纹管内。

可选地，所述湿壁气旋式空气气溶胶采样器还包括：排液管固定座，固定于所述箱体，用于固定排液管，所述排液管一端连接所述螺纹管；样品瓶固定座，固定于所述箱体，用于固定样品瓶，所述样品瓶连接所述排液管的另一端；排液蠕动泵，用于将所述螺纹管内的采样液通过所述排液管排至所述样品瓶内。

本申请提供的湿壁气旋式空气气溶胶采样器的螺纹管是可拆卸的，以便于螺纹管的更换，从而在同一次采样任务的不同区域、不同采样条件下进行采样时，避免在上一次采样后，螺纹管没有及时进行消杀处理而继续采样，进而避免导致采样的交叉污染，保证采样的准确性，从而保证采样器的使用效果。

附图说明

通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。

图1 是本申请一些实施例的湿壁气旋式空气气溶胶采样器的门体关闭时的结构示意图；

图2是本申请一些实施例的湿壁气旋式空气气溶胶采样器的门体打开时的结构示意图；

图3是本申请一些实施例的湿壁气旋式空气气溶胶采样器的剖视图；

图4是图3所示区域A的示意性放大图；

图5 是本申请一些实施例的湿壁气旋式空气气溶胶采样器的后侧示意图。

图中，10为湿壁气旋式空气气溶胶采样器，100为箱体，110为容纳腔，120为底座，130为围板，131为排气孔，140为背板，150为上壳固定板，160为上壳，170为内部空间，200为门体，210为第一侧板，211为进气孔，220为前板，230为第二侧板，240为透视部，300为螺纹管，400为风机，500为叶轮，600为螺纹管固定座，710为固定块，720为滑动块，810为水箱，820为补液蠕动泵，900为排液蠕动泵。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本申请实施例提供了一种湿壁气旋式空气气溶胶采样器10。图1 是本申请一些实施例的湿壁气旋式空气气溶胶采样器10的门体200关闭时的结构示意图；图2是本申请一些实施例的湿壁气旋式空气气溶胶采样器10的门体200打开时的结构示意图；图3是本申请一些实施例的湿壁气旋式空气气溶胶采样器10的剖视图；图4是图3所示区域A的示意性放大图；图5 是本申请一些实施例的湿壁气旋式空气气溶胶采样器10的后侧示意图。

湿壁气旋式空气气溶胶采样器10包括箱体100、门体200以及螺纹管300。箱体100限定出具有开口的容纳腔110。门体200用于开闭开口。螺纹管300可拆卸地固定于容纳腔110内，螺纹管300的第一端开设有进气口，螺纹管300的第二端开设有出气口，螺纹管300的内壁形成采样液的流动路径，螺纹管300配置成使采样空气由进气口进入螺纹管300内后，采样空气中的气溶胶颗粒被采样液吸收后经出气口流出螺纹管300。

本申请提供的湿壁气旋式空气气溶胶采样器10的螺纹管300是可拆卸的，以便于螺纹管300的更换，从而在同一次采样任务的不同区域、不同采样条件下进行采样时，避免在上一次采样后，螺纹管300没有及时进行消杀处理而继续采样，进而避免导致采样的交叉污染，保证采样的准确性，从而保证采样器的使用效果。

本申请实施例的湿壁气旋式空气气溶胶采样器10可同时配备多套螺纹管300及相关配件，可以做到一边螺纹管300采样，另一边拆卸下来的螺纹管300进行消杀的工作。

在本申请的一些实施例中，箱体100可以包括底座120、围板130、背板140、上壳固定板150以及上壳160。

围板130固定于底座120上表面，并与底座120共同限定出容纳腔110。背板140固定于底座120上表面，背板140位于围板130后侧，且背板140与围板130固定连接。上壳固定板150固定于围板130以及背板140上端。上壳160固定于上壳固定板150上端。底座120、围板130、背板140以及上壳160限定出内部空间170。这种箱体100的结构简单，便于装配。

其中，上壳160还可以设置有提手，便于用户手提，从而进行搬运等操作。

湿壁气旋式空气气溶胶采样器10还可以包括风机400，风机400设置于内部空间170内与螺纹管300的第二端对应的位置处，用于产生采样空气由进气口进入螺纹管300并由出气口排出螺纹管300的动力，并用于产生采样液在螺纹管300的内壁向靠近螺纹管300的第二端流动的动力，风机400与螺纹管300可拆卸连接。具体地，风机400与螺纹管300可拆卸连接可以通过粘接、卡接、套接等各种方式实现，风机400可以位于螺纹管300的上方，螺纹管300的第二端为螺纹管300的上端，螺纹管300的第一端为螺纹管300的下端，则风机400与螺纹管300的第二端可拆卸连接。

围板130可以与风机400对应的位置处开设有排气孔131，风机400配置成将排出螺纹管300的采样空气经由排气孔131排出内部空间170。

其中，风机400可以为大流量风机，也就是说，本实施例的湿壁气旋式空气气溶胶采样器10可以为大流量湿壁气旋式空气气溶胶采样器。

湿壁气旋式空气气溶胶采样器10还可以包括叶轮500，叶轮500设置于螺纹管300内的上部，配置成当风机400运转时在风机400产生的气流的作用下旋转。此旋转可将气流中一定大小的气溶胶颗粒进行离心分离，减少了二次气溶胶胶化和采样液的损失。其中，叶轮500可以与风机400的下端固定。

在一些实施例中，开口可以包括位于湿壁气旋式空气气溶胶采样器10的横向第一侧的第一分开口、位于湿壁气旋式空气气溶胶采样器10的横向第二侧的第二分开口以及位于湿壁气旋式空气气溶胶采样器10的前侧的前侧分开口。

则门体200可以包括第一侧板210、前板220以及第二侧板230。第一侧板210与箱体100枢转连接，用于开闭第一分开口。前板220与第一侧板210固定连接，用于开闭前侧分开口。第二侧板230与前板220固定连接，用于开闭第二分开口。也就是说，门体200可以为U形门体，方便进行拆卸等操作。进一步地，门体200可以采用阻尼合页，可实现位置任意停，方便操作。

其中，第二侧板230与箱体100对应的位置处还可以设置有搭扣，提高门体200关闭开口时的密闭效果。

前板220可以开设有前板开口，螺纹管300为透明螺纹管。且门体200还可以包括透视部240，透视部240安装于前板开口，透视部240用于对螺纹管300内进行观测。从而便于用户实时观测采样状态，提升用户体验。

其中，透视部240可以是玻璃板、塑料板等。螺纹管300可以为透明塑料管，可以观察管内液膜形成情况，其管内壁可以由亲水涂层处理。

湿壁气旋式空气气溶胶采样器10还可以包括螺纹管固定座600，螺纹管固定座600固定于底座120，螺纹管固定座600配置成与螺纹管300的第一端可拆卸连接。具体地，螺纹管固定座600与螺纹管300可拆卸连接可以通过粘接、卡接、套接等各种方式实现。

可以理解地，湿壁气旋式空气气溶胶采样器10还包括进气口部件，进气口部件设置于螺纹管300的第一端，则可以是进气口部件直接与螺纹管固定座600可拆卸连接，而螺纹管固定座600与螺纹管300通过进气口部件与螺纹管固定座600的直接的可拆卸连接实现间接的可拆卸连接。

第一侧板210以及第二侧板230中与螺纹管固定座600对应的一个可以开设有进气孔211，采样空气依次经过进气孔211以及进气口进入螺纹管300内。其中，进气孔211处可以设置有过滤筛网，具体可以为100目的过滤筛网，由此，避免空气中的杂物进入螺纹管300，保证采样的效果。

在一些实施例中，第一侧板210开设有进气孔211，围板130对应湿壁气旋式空气气溶胶采样器10的横向第二侧的部分开设有排气孔131。本实施例的湿壁气旋式空气气溶胶采样器10设计的进气孔211与排气孔131为左右两侧，例如，正视湿壁气旋式空气气溶胶采样器10方向，可以是左下方为进气孔211，右上方为排气孔131。这种方式有效的减小了排气孔131紊流状态下对进气孔211所采样气体的干扰，提高了采样的准确性。

湿壁气旋式空气气溶胶采样器10还可以包括固定块710和滑动块720，固定块710固定于围板130，滑动块720通过螺丝可滑动地连接固定块710，滑动块720以及固定块710用于将至少部分螺纹管300的延伸方向固定。例如，可以将至少部分螺纹管300的延伸方向固定为沿竖直方向，由此提升采样的效果。可以理解地，固定块710和滑动块720之间的距离可调，调小固定块710和滑动块720之间的距离时，可以夹持螺纹管300，调大固定块710和滑动块720之间的距离时，可以便于拆卸螺纹管300。

湿壁气旋式空气气溶胶采样器10还可以包括水箱810、回流管、传感器、补液蠕动泵820。水箱810设置于内部空间170，用于容纳采样液。回流管连接螺纹管300的第一端以及第二端，配置成使螺纹管300内流至螺纹管300第二端的采样液流回螺纹管300第一端。传感器用于检测回流管内流过的采样液的量。补液蠕动泵820配置成在传感器检测到的量少于液量阈值时将水箱810内的采样液注入螺纹管300内。

可以理解地，补液蠕动泵820可以提供初始的采样液，具体地，风机400开始运行一段时间后采样液体通过补液蠕动泵820进行定量注入螺纹管300内，此时在风机400的作用下，螺纹管300内会形成液膜，沿着螺纹方向进行流动，至螺纹管300上部回流管回流到螺纹管300底部，采样液形成内循环。

由于在采样液的液体表面有气流的作用，会加速液体的蒸发，故在回流管上设置传感器对回流液体进行检测，通过电信号的反馈，适时控制补液蠕动泵820进行补液，保证整个内循环稳定的液量。其中，传感器可以为光电传感器。

湿壁气旋式空气气溶胶采样器10还可以包括：排液管固定座、样品瓶固定座以及排液蠕动泵900。排液管固定座固定于箱体100，用于固定排液管，排液管一端连接螺纹管300。样品瓶固定座固定于箱体100，用于固定样品瓶，样品瓶连接排液管的另一端。排液蠕动泵900用于将螺纹管300内的采样液通过排液管排至样品瓶内。排液蠕动泵900可以在采样完成后将螺纹管300内的采样液通过排液管排至样品瓶内，从而便于后续的实验等操作。

可以理解地，本申请实施例中的风机400的控制、排液蠕动泵900的控制以及补液蠕动泵820的控制可以由电子控制系统的控制器实现，控制器可以为微型计算机。其中，电子控制系统还可以包括控制面板、充电模块、电池、通讯模块等。

本申请实施例的湿壁气旋式空气气溶胶采样器10在工作时用户可以先通过控制面板的按钮对采样时间、采样延时、采样流量等进行设定，在设定好参数后即可进行采样工作。在采样时，微型计算机控制风机400开始运行，一段时间后，采样液体通过补液蠕动泵820进行定量注入螺纹管300内，此时在风机400的作用下，螺纹管300内会形成液膜，沿着螺纹方向进行流动，至螺纹管300上部回流管回流到螺纹管300底部，采样液形成内循环。在采样液循环过程中，螺纹管300上部的叶轮500在气流的作用下旋转。光电传感器对回流管内的回流液体进行检测，通过电信号反馈给微型计算机，适时控制补液蠕动泵820进行补液，保证整个内循环稳定的液量。在第一次采样完成后，可将螺纹管300及管配件快速拆卸下来，更换已经经过消杀的螺纹管300及管配件，可避免多次采样造成的交叉污染的情况。

本申请提供的湿壁气旋式空气气溶胶采样器10的螺纹管300及其管配件可快速拆卸更换，从而在同一次采样任务的不同区域、不同采样条件下进行采样时，避免在上一次采样后，螺纹管300没有及时进行消杀处理而继续采样，进而避免导致采样的交叉污染，保证采样的准确性，从而保证采样器的使用效果。可以配有多套螺纹管300，可实现一套一采，没有采样交叉污染。工作中可对采样状态进行观察，具有体积小，重量轻，便于携带和现场操作的优点，并拥有人性化的人机交互界面。在采样过程中，可以及时进行补液，提高采样效率，可以补液与排液分两路进行，没有干扰。本申请提供的湿壁气旋式空气气溶胶采样器10能可靠地、有效地收集空气中的生物颗粒，采样效率高，可应用于汽车站、火车站、地铁、机场、学校等公共场所；医院、疾控中心、药厂等公共卫生场所；畜禽农场等；邮件安检领域和边防军事区域等，对于空气中低含量生物粒子等物质采样具有显著优势。

对于本发明的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种湿壁气旋式空气气溶胶采样器，包括：

箱体，限定出具有开口的容纳腔；

门体，用于开闭所述开口；

螺纹管，可拆卸地固定于所述容纳腔内，所述螺纹管的第一端开设有进气口，所述螺纹管的第二端开设有出气口，所述螺纹管的内壁形成采样液的流动路径，所述螺纹管配置成使采样空气由所述进气口进入所述螺纹管内后，所述采样空气中的气溶胶颗粒被所述采样液吸收后经所述出气口流出所述螺纹管；

其中所述箱体包括：底座；

围板，固定于所述底座上表面，并与所述底座共同限定出所述容纳腔；

背板，固定于所述底座上表面，所述背板位于所述围板后侧，且所述背板与所述围板固定连接；

上壳固定板，固定于所述围板以及所述背板上端；

上壳，固定于所述上壳固定板上端；

所述底座、所述围板、所述背板以及所述上壳限定出内部空间；

所述湿壁气旋式空气气溶胶采样器还包括：

风机，设置于所述内部空间内与所述螺纹管的第二端对应的位置处，用于产生所述采样空气由所述进气口进入所述螺纹管并由所述出气口排出所述螺纹管的动力，并用于产生所述采样液在所述螺纹管的内壁向靠近所述螺纹管的第二端流动的动力，所述风机与所述螺纹管可拆卸连接；且

所述围板与所述风机对应的位置处开设有排气孔，所述风机配置成将排出所述螺纹管的所述采样空气经由所述排气孔排出所述内部空间；

其中，所述开口包括位于所述湿壁气旋式空气气溶胶采样器的横向第一侧的第一分开口、位于所述湿壁气旋式空气气溶胶采样器的横向第二侧的第二分开口以及位于所述湿壁气旋式空气气溶胶采样器的前侧的前侧分开口；且所述门体包括：

第一侧板，与所述箱体枢转连接，用于开闭所述第一分开口；

前板，与所述第一侧板固定连接，用于开闭所述前侧分开口；

第二侧板，与所述前板固定连接，用于开闭所述第二分开口；

所述湿壁气旋式空气气溶胶采样器还包括：

螺纹管固定座，固定于所述底座，所述螺纹管固定座配置成与所述螺纹管的第一端可拆卸连接；且

所述第一侧板以及所述第二侧板中与所述螺纹管固定座对应的一个开设有进气孔，所述采样空气依次经过所述进气孔以及所述进气口进入所述螺纹管内；

所述第一侧板开设有所述进气孔，所述围板对应所述湿壁气旋式空气气溶胶采样器的横向第二侧的部分开设有所述排气孔；

所述进气孔和所述排气孔分别设置于所述湿壁气旋式空气气溶胶采样器的两侧，且呈上下分布。

2.根据权利要求1所述的湿壁气旋式空气气溶胶采样器，其中，还包括：

叶轮，设置于所述螺纹管内的上部，配置成当所述风机运转时在所述风机产生的气流的作用下旋转。

3.根据权利要求1所述的湿壁气旋式空气气溶胶采样器，其中，所述前板开设有前板开口，所述螺纹管为透明螺纹管；且所述门体还包括：

透视部，安装于所述前板开口，所述透视部用于对所述螺纹管内进行观测。

4.根据权利要求1所述的湿壁气旋式空气气溶胶采样器，其中，还包括：

固定块，固定于所述围板；

滑动块，通过螺丝可滑动地连接所述固定块，所述滑动块以及所述固定块用于将至少部分所述螺纹管的延伸方向固定。

5.根据权利要求2所述的湿壁气旋式空气气溶胶采样器，其中，还包括：

水箱，设置于所述内部空间，用于容纳所述采样液；

回流管，连接所述螺纹管的第一端以及第二端，配置成使所述螺纹管内流至所述螺纹管第二端的所述采样液流回所述螺纹管第一端；

传感器，用于检测所述回流管内流过的所述采样液的量；

补液蠕动泵，配置成在所述传感器检测到的量少于液量阈值时将所述水箱内的采样液注入所述螺纹管内。

6.根据权利要求1所述的湿壁气旋式空气气溶胶采样器，其中，还包括：

排液管固定座，固定于所述箱体，用于固定排液管，所述排液管一端连接所述螺纹管；

样品瓶固定座，固定于所述箱体，用于固定样品瓶，所述样品瓶连接所述排液管的另一端；

排液蠕动泵，用于将所述螺纹管内的采样液通过所述排液管排至所述样品瓶内。