CN115041241A - 一种便于污染物气体流通的暴露舱舱体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及实验设备技术领域，公开了一种便于污染物气体流通的暴露舱舱体，包括外壳，外壳上布置有出气口和进气口，外壳内布置有用于放置实验动物的置物架，外壳内还布置有污染物气体搅拌系统，污染物气体搅拌系统包括布置在外壳上的用于竖向吹风的垂直搅拌风扇和用于水平吹风的水平搅拌风扇。垂直搅拌风扇对污染物气体竖向吹风，使污染物气体沿竖直方向流动，水平搅拌风扇对污染物气体水平吹风，使污染物气体沿水平方向流动，因此垂直搅拌风扇、水平搅拌风扇协同作用下，外壳内的污染物气体在竖向、水平向上循环流动换气，避免污染物气体分层，使外壳内不同位置的污染物气体组成及相关组分含量相同，保证污染物气体染毒暴露实验结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及实验设备技术领域，特别是涉及一种便于污染物气体流通的暴露舱舱体。
背景技术
随着机动车数量急速增加，交通相关空气污染(Traffic－related airpollution，TRAP)问题日益突出。TRAP的主要污染物种类包括颗粒物(PM)、挥发性有机物(VOCs：烷烃类)、多环芳烃类(PAHs)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、硫氧化合物(SOx)、碳氢化合物(HC)、重金属离子等。2021年9月，世界卫生组织的最新评估称，每年约有700万人死于与空气污染有关的疾病，如慢性呼吸道疾病、卒中、心血管病、肺癌和其他癌症等。
人体呼吸系统是机体防御外界有害物质的第一道屏障，受到的损伤首当其冲。机动车尾气中的颗粒物尤其精细颗粒物及其附着物等能被人体吸入小气道进入肺泡，通过血液循环及透过血脑屏障到达机体各个组织器官，危害人体健康。PM2.5是细颗粒物中对人体健康危害最大的颗粒物，若气道颗粒物的过度沉积超出了纤毛的最大清除负荷，则对气道产生刺激，使气道上皮细胞炎性介质释放增加，引起炎性细胞浸润，进而引起或者加重咳嗽高敏感性慢性咳嗽、支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病、肺癌等一系列的呼吸系统相关疾病发生或者发展，因此研究不同污染物气体对生物健康效应的影响及其可能的机制具有重要意义。
污染物气体暴露实验舱是进行动物暴露实验等基础研究的重要设备，不同的实验动物(如豚鼠、大鼠、小鼠等)在暴露实验舱内生存接受污染物气体染毒暴露，通过固定或改变暴露实验舱内污染物气体的浓度来研究不同实验动物对污染物气体的反应及相关健康效应。
现有的暴露实验舱通常包括舱体，本染毒暴露实验舱采用的是一种污染物气体动态平衡的换气设计，在舱体上开设出气口和进气口，机动车尾气或者其他污染物气体通过进气口进入舱体内，实验动物在仓体内接受染毒暴露实验，并通过检测设备检测实验动物的状态以及舱体内的气体变化，即在保证舱体内达到所需要的污染物浓度时，其舱内还可以维持正常的温度、湿度、氧气量及二氧化碳量。暴露后的污染物废气及实验动物生存产生的废气经过出气口排出。现有的舱体通常是多层形式，多个笼子层叠布置，在每个笼子中可以放置有多个实验动物(一般豚鼠或者大鼠5只，小鼠10只等)。
如申请公布号为CN101832887B的专利公开了一种用于污染物释放研究的小型环境测试舱，包括：舱体、空气发生系统、温湿度控制系统、采样系统以及空气净化装置，小型环境测试舱结构中不含有填充剂和本身释放有机化合物的粘结剂，采用电抛光不锈钢为内表面材料，内壁光滑无吸附作用，无化学反应活性。舱体门上有一开口处，开口处装备气密性良好的无吸附性封口，以便装入待测样品和进行清洗。舱体具备空气入口和空气出口，温度和湿度探测器。
但是污染物气体在重力的影响下通常后分层布置，不同高度的污染气体的含量可能会有所不同，导致不同的实验动物所处的环境中的污染气体不同，影响实验结果的准确性。
发明内容
本发明的目的是：提供一种便于污染物气体流通的暴露舱舱体，以解决现有技术中的舱体内污染气体分层，不同的实验动物所处的环境中的污染气体不同，影响实验结果的准确性的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种便于污染物气体流通的暴露舱舱体，包括外壳，所述外壳上布置有出气口和进气口，所述外壳内布置有用于放置实验动物的置物架，所述外壳内还布置有污染物气体搅拌系统，所述污染物气体搅拌系统包括布置在所述外壳上的用于竖向吹风的垂直搅拌风扇和用于水平吹风的水平搅拌风扇。
优选地，所述水平搅拌风扇沿竖直方向间隔布置有至少两个。
优选地，相邻两个所述水平搅拌风扇相对布置。
优选地，所述置物架沿竖直方向间隔布置有多个，各所述置物架的一侧分别布置有所述水平搅拌风扇。
优选地，所述出气口布置在所述外壳的顶部，所述进气口布置在所述外壳的底部，最底部的所述水平搅拌风扇的风向背离所述进气口。
优选地，所述垂直搅拌风扇布置在所述外壳的顶部。
优选地，相邻两个所述置物架之间的竖直间隔为30－40cm。
优选地，所述外壳上还布置有若干个抽样检测口。
本发明实施例一种便于污染物气体流通的暴露舱舱体与现有技术相比，其有益效果在于：在舱体的外壳内布置污染物气体搅拌系统，污染物气体搅拌系统的垂直搅拌风扇对外壳内的污染物气体竖向吹风，使污染物气体沿竖直方向流动，水平搅拌风扇对污染物气体水平吹风，使污染物气体沿水平方向流动，因此垂直搅拌风扇、水平搅拌风扇协同作用下，外壳内的污染物气体在竖向、水平向上循环流动换气，避免污染物气体分层，使外壳内不同位置的污染物气体组成及相关组分含量相同，保证污染物气体染毒暴露实验结果的准确性。
附图说明
图1是本发明的便于污染物气体流通的暴露舱舱体的结构示意图。
图中，1、外壳；11、出气口；12、进气口；2、置物架；3、垂直搅拌风扇；4、水平搅拌风扇；5、抽样检测口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的一种便于污染物气体流通的暴露舱舱体的优选实施例，如图1所示，该便于污染物气体流通的暴露舱舱体包括外壳1和污染物气体搅拌系统，污染物气体搅拌系统布置在外壳1内，用于扰动外壳1内的气流，避免气体分层。
外壳1为矩形结构，外壳1上布置有出气口11和进气口12，进气口12用于向外壳1内输送实验气体，如柴油机尾气等，出气口11用于向外排出实验对象产生的废气。出气口11布置在外壳1的顶部，进气口12布置在外壳1的底部，使实验气体由底部逐渐向顶部传输，废气经过顶部排出。外壳1采用不锈钢材质的侧壁、地板以及顶板，外壳1的前侧布置玻璃观察窗，可以实时观察实验动物的状态。外壳1 内还布置有置物架2，置物架2用于放置实验对象，如小鼠等。外壳1 的底部安装滑轮，以便于整体移动舱体。
污染物气体搅拌系统包括布置在外壳1上的垂直搅拌风扇3和水平搅拌风扇4，垂直搅拌风扇3用于竖向吹风，水平搅拌风扇4用于水平吹风，垂直搅拌风扇3与水平搅拌风扇4均为轴流风扇。垂直搅拌风扇3、水平搅拌风扇4协同作用下，外壳1内的气体在竖向、水平向上循环流动换气，可以避免污染物气体分层，使外壳1内不同位置的气体含量相同。
水平搅拌风扇4沿竖直方向间隔布置有至少两个，多个水平风扇对不同高度的气体分别吹风，增加气体的流动性。竖直方向相邻两个水平搅拌风扇4相对布置，即两个水平搅拌风扇4面对面吹风，风向相反，风向对冲时会增加紊流的产生，便于气体混合，使不同层之间的气体成分保持一致。
优选地，置物架2沿竖直方向间隔布置有多个，相邻两个置物架2 之间的竖直间隔为30－40cm，置物架2有多个且分层布置，可以增加实验对象的数量，减小偶然性。置物架2之间的竖直间隔为气体流动提供风道，便于气体混合；30－40cm的高度便于容纳实验对象，更大地利用舱体内空间。
优选地，每层置物架2的一侧分别布置有水平搅拌风扇4，即水平搅拌风扇4与置物架2一一对应，每层置物架2对应高度的气体均会被水平搅拌风扇4扰动进行水平流动，为置物架2上的实验对象换气，使实验对象处于相同的气体环境，保证实验环境的一致性。
出气口11开设在外壳1的顶壁上，进气口12开设在外壳1的侧壁的底部，垂直搅拌风扇3布置在外壳1的顶部，最底部的水平搅拌风扇4的风向背离进气口12。即垂直搅拌风扇3将气体从上往下吹动，而最底部的水平搅拌风扇4将气体吹向远离进气口12的位置，垂直搅拌风扇3和水平搅拌风扇4使舱体内的气体与进入的实验气体之间对向流动，产生紊流并加速混合，从而使舱体内的气体浓度均衡，还可以增加进气在舱体内的存留时间，提高实验结果的精度。
优选地，外壳1上还布置有若干个抽样检测口5，在本实施例中，抽样检测口5布置在外壳1的顶部，并且抽样检测口5沿水平方向间隔布置；在其他实施例中，抽样检测口5布置在外壳1的侧面，便于放置多个检测设备以与抽样检测口连接。抽样检测口5用于与外设的检测设备连接，实时监测舱体内的气体变化，多个抽样检测口5则可以分别采集不同的信息，包括温度、湿度、气体浓度等。
综上，本发明实施例提供一种便于污染物气体流通的暴露舱舱体，其在舱体的外壳内布置污染物气体搅拌系统，污染物气体搅拌系统的垂直搅拌风扇对外壳内的污染物气体竖向吹风，使污染物气体沿竖直方向流动，水平搅拌风扇对污染物气体水平吹风，使污染物气体沿水平方向流动，因此垂直搅拌风扇、水平搅拌风扇协同作用下，外壳内的污染物气体在竖向、水平向上循环流动换气，避免污染物气体分层，使外壳内不同位置的污染物气体组成及相关组分含量相同，保证污染物气体染毒暴露实验结果的准确性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种便于污染物气体流通的暴露舱舱体，其特征在于，包括外壳，所述外壳上布置有出气口和进气口，所述外壳内布置有用于放置实验动物的置物架，所述外壳内还布置有污染物气体搅拌系统，所述污染物气体搅拌系统包括布置在所述外壳上的用于竖向吹风的垂直搅拌风扇和用于水平吹风的水平搅拌风扇。
2.根据权利要求1所述的便于污染物气体流通的暴露舱舱体，其特征在于，所述水平搅拌风扇沿竖直方向间隔布置有至少两个。
3.根据权利要求2所述的便于污染物气体流通的暴露舱舱体，其特征在于，相邻两个所述水平搅拌风扇相对布置。
4.根据权利要求2所述的便于污染物气体流通的暴露舱舱体，其特征在于，所述置物架沿竖直方向间隔布置有多个，各所述置物架的一侧分别布置有所述水平搅拌风扇。
5.根据权利要求2所述的便于污染物气体流通的暴露舱舱体，其特征在于，所述出气口布置在所述外壳的顶部，所述进气口布置在所述外壳的底部，最底部的所述水平搅拌风扇的风向背离所述进气口。
6.根据权利要求5所述的便于污染物气体流通的暴露舱舱体，其特征在于，所述垂直搅拌风扇布置在所述外壳的顶部。
7.根据权利要求4所述的便于污染物气体流通的暴露舱舱体，其特征在于，相邻两个所述置物架之间的竖直间隔为30－40cm。
8.根据权利要求1－7任一项所述的便于污染物气体流通的暴露舱舱体，其特征在于，所述外壳上还布置有若干个抽样检测口。
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