CN115639030B - 气溶胶采洗一体机及无人运输设备 - Google Patents

Abstract

一种气溶胶采洗一体机及无人运输设备，气溶胶采洗一体机包括：壳体，所述壳体限定出容纳空间，所述容纳空间具有进风孔、出风孔以及安装孔，所述安装孔处安装有震动膜；风机，设置于所述容纳空间；滤膜托，可移动地设置于所述容纳空间外，所述滤膜托配置成通过移动具有位于所述进风孔处的采样状态，以及位于所述震动膜处的洗脱状态；洗脱泵，配置成在所述滤膜托处于洗脱状态时，在所述震动膜以及所述采样滤膜间泵入洗脱液，所述洗脱液在所述震动膜的震动下吸收所述气溶胶粒子。这种气溶胶采洗一体机可以自动进行气溶胶的采集以及洗脱，适合人工不能到现场进行操作的场景，节省了人力，保障了人员的安全，便于及时获得带有气溶胶粒子的洗脱液。

Description

气溶胶采洗一体机及无人运输设备

技术领域

本申请涉及气溶胶技术领域，特别是涉及一种气溶胶采洗一体机及无人运输设备。

背景技术

气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统，其中，这些固态或液态的颗粒被称为气溶胶粒子。包括新冠病毒在内的多种病毒都可以通过气溶胶进行传播，因此，采集气溶胶对疫情的防控以及对病毒的研究等具有重大的意义。

虽然，现在已经有了通过采样滤膜来进行气溶胶采样的采样器，然而这种采样器采样后需要人工及时将采样膜取下以进行洗脱，从而获得包括气溶胶粒子的洗脱液，不适合人工不能到现场进行操作的场景。

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气溶胶采洗一体机及无人运输设备。

根据本申请的第一个方面，提供了一种气溶胶采洗一体机，其包括：壳体，所述壳体限定出容纳空间，所述容纳空间具有进风孔、出风孔以及安装孔，所述安装孔处安装有震动膜；风机，设置于所述容纳空间，且所述风机的进风口与所述进风孔对应，所述风机的出风口与所述出风孔对应；滤膜托，可移动地设置于所述容纳空间外，所述滤膜托用于安装采样滤膜，所述滤膜托配置成通过移动具有位于所述进风孔处的采样状态，以及位于所述震动膜处的洗脱状态，所述滤膜托处于所述采样状态时，气溶胶在所述风机的作用下由所述进风孔穿过所述采样滤膜后由所述出风孔排出所述容纳空间，以使所述采样滤膜采集所述气溶胶中的气溶胶粒子；洗脱泵，配置成在所述滤膜托处于洗脱状态时，在所述震动膜以及所述采样滤膜间泵入洗脱液，所述洗脱液在所述震动膜的震动下吸收所述气溶胶粒子。

可选地，所述壳体包括：下壳体，限定出具有壳体开口的所述容纳空间，所述下壳体开设有所述出风孔；上壳板，设置于所述下壳体上方，且所述上壳板位于所述壳体开口处，所述上壳板开设有所述进风孔以及所述安装孔；分隔板，设置于所述容纳空间，以将所述容纳空间分隔为第一子空间以及第二子空间，所述第一子空间具有所述进风孔以及所述出风孔，所述第二子空间具有所述安装孔，且所述风机位于所述第一子空间。

可选地，所属气溶胶采洗一体机还包括：第一丝杠，设置于所述上壳板上方的一侧，所述第一丝杠上可转动地设置有第一螺母，所述第一螺母与所述滤膜托的一侧固定连接；驱动电机，设置于所述第二子空间，所述驱动电机与所述第一丝杠连接，且所述驱动电机配置成驱动所述第一丝杠转动，从而通过所述第一螺母带动所述滤膜托移动，以使所述滤膜托处于所述采样状态或所述洗脱状态。

可选地，所述第一丝杠固定有第一带轮，且所述气溶胶采洗一体机还包括：第二丝杠，设置于所述上壳板上方的另一侧，所述第二丝杠上可转动地设置有第二螺母，所述第二螺母与所述滤膜托的另一侧固定连接，所述第二丝杠固定有第二带轮，所述第一带轮与所述第二带轮通过同步带连接，所述第一丝杠的转动通过所述第一带轮、所述同步带以及所述第二带轮传递至所述第二丝杠。

可选地，所述气溶胶采洗一体机还包括：第一丝杠盖，限定出第一盖空间，所述第一丝杠盖设置于所述上壳板的上方的一侧，并配置成将所述第一丝杠以及所述第一螺母盖在所述第一盖空间，所述第一盖空间具有第一开口，所述滤膜托的一侧通过所述第一开口进入所述第一盖空间以与所述第一螺母连接；第二丝杠盖，限定出第二盖空间，所述第二丝杠盖设置于所述上壳板的上方的另一侧，并配置成将所述第二丝杠以及所述第二螺母盖在所述第二盖空间，所述第二盖空间具有第二开口，所述滤膜托的另一侧通过所述第二开口进入所述第二盖空间以与所述第二螺母连接。

可选地，所述震动膜的中部开设有膜孔，所述采洗一体机还包括：连接件，位于所述第二子空间，且与所述震动膜下方连接，所述连接件开设有连接件通道，所述连接件通道与所述膜孔连接；所述洗脱泵通过所述连接件通道以及所述膜孔在所述震动膜以及所述采样滤膜间泵入洗脱液，且所述洗脱泵还配置成将吸收所述气溶胶粒子后的所述洗脱液通过所述连接件通道以及所述膜孔泵至样品瓶。

可选地，所述气溶胶采洗一体机还包括：连杆，设置于所述第二子空间，所述连杆的一端与所述连接件连接；凸轮，设置于所述第二子空间，与所述连杆的另一端连接；震动电机，设置于所述第二子空间，所述震动电机与所述凸轮连接，以在所述震动电机转动时所述凸轮带动所述连杆移动，从而所述震动膜进行上下震动。

可选地，所述气溶胶采洗一体机还包括：托盖，与所述滤膜托可拆卸地连接，所述托盖与所述滤膜托共同限定出所述采样滤膜的安装空间。

可选地，所述气溶胶采洗一体机还包括：盖板，可拆卸地设置于所述震动膜的上方，且所述盖板与所述震动膜间设置有空隙，所述空隙在所述滤膜托处于所述洗脱状态时容纳所述滤膜托。

根据本申请的第二个方面，提供了一种无人运输设备，其中，包括：机身；上述任一所述的气溶胶采洗一体机，所述气溶胶采洗一体机搭载于所述机身。

本申请提供的这种气溶胶采洗一体机可以自动进行气溶胶的采集以及洗脱，适合人工不能到现场进行操作的场景，节省了人力，保障了人员的安全，便于及时获得带有气溶胶粒子的洗脱液。

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是根据本申请一些实施例的气溶胶采洗一体机的结构示意图；

图2是图1所示结构隐去盖板后的结构示意图；

图3是图2所示结构隐去丝杠盖后的结构示意图；

图4是图3所示结构隐去上盖板后的结构示意图；

图5是图1所示结构的剖视图。

图中，10为气溶胶采洗一体机，100为壳体，120为震动膜，130为下壳体，140为上壳板，150为分隔板，200为风机，300为滤膜托，400为洗脱泵，510为第一丝杠，520为第一螺母，530为驱动电机，540为第一带轮，550为第二丝杠，560为第二螺母，570为第二带轮，610为第一丝杠盖，620为第二丝杠盖，710为连接件，720为连杆，730为凸轮，740为震动电机，800为托盖，900为盖板。

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。

本申请首先提供了一种气溶胶采洗一体机10，图1是根据本申请一些实施例的气溶胶采洗一体机10的结构示意图；图2是图1所示结构隐去盖板900后的结构示意图；图3是图2所示结构隐去丝杠盖后的结构示意图；图4是图3所示结构隐去上盖板900后的结构示意图；图5是图1所示结构的剖视图。

气溶胶采洗一体机10包括壳体100、风机200、滤膜托300、洗脱泵400。

所述壳体100限定出容纳空间，所述容纳空间具有进风孔、出风孔以及安装孔，所述安装孔处安装有震动膜120。风机200设置于所述容纳空间，且所述风机200的进风口与所述进风孔对应，所述风机200的出风口与所述出风孔对应。滤膜托300可移动地设置于所述容纳空间外，所述滤膜托300用于安装采样滤膜，所述滤膜托300配置成通过移动具有位于所述进风孔处的采样状态，以及位于所述震动膜120处的洗脱状态，所述滤膜托300处于所述采样状态时，气溶胶在所述风机200的作用下由所述进风孔穿过所述采样滤膜后由所述出风孔排出所述容纳空间，以使所述采样滤膜采集所述气溶胶中的气溶胶粒子。洗脱泵400配置成在所述滤膜托300处于洗脱状态时，在所述震动膜120以及所述采样滤膜间泵入洗脱液，所述洗脱液在所述震动膜120的震动下吸收所述气溶胶粒子。

本申请提供的这种气溶胶采洗一体机10可以自动进行气溶胶的采集以及洗脱，适合人工不能到现场进行操作的场景，节省了人力，保障了人员的安全，便于及时获得带有气溶胶粒子的洗脱液。

所述壳体100包括下壳体130、上壳板140以及分隔板150。

下壳体130限定出具有壳体100开口的所述容纳空间，所述下壳体130开设有所述出风孔。上壳板140设置于所述下壳体130上方，且所述上壳板140位于所述壳体100开口处，所述上壳板140开设有所述进风孔以及所述安装孔。分隔板150设置于所述容纳空间，以将所述容纳空间分隔为第一子空间以及第二子空间，所述第一子空间具有所述进风孔以及所述出风孔，所述第二子空间具有所述安装孔，且所述风机200位于所述第一子空间。

气溶胶采洗一体机10还包括第一丝杠510以及驱动电机530。

第一丝杠510设置于所述上壳板140上方的一侧，所述第一丝杠510上可转动地设置有第一螺母520，所述第一螺母520与所述滤膜托300的一侧固定连接。驱动电机530设置于所述第二子空间，所述驱动电机530与所述第一丝杠510连接，且所述驱动电机530配置成驱动所述第一丝杠510转动，从而通过所述第一螺母520带动所述滤膜托300移动，以使所述滤膜托300处于所述采样状态或所述洗脱状态。

通过这种丝杠以及电机的配合相比于气缸的技术方案，不需要设置气泵、气源等部件，更加便于整体的小型化。

所述第一丝杠510固定有第一带轮540，且所述气溶胶采洗一体机10还包括第二丝杠550，第二丝杠550设置于所述上壳板140上方的另一侧，所述第二丝杠550上可转动地设置有第二螺母560，所述第二螺母560与所述滤膜托300的另一侧固定连接，所述第二丝杠550固定有第二带轮570，所述第一带轮540与所述第二带轮570通过同步带连接，所述第一丝杠510的转动通过所述第一带轮540、所述同步带以及所述第二带轮570传递至所述第二丝杠550。

由此，便于使得滤膜托300的两侧同步移动，便于使得滤膜托300处于洗脱状态时采样滤膜能与震动膜120的位置对正，保证洗脱时能洗脱完全。

气溶胶采洗一体机10还包括第一丝杆盖以及第二丝杠盖620。

第一丝杠盖610限定出第一盖空间，所述第一丝杠盖610设置于所述上壳板140的上方的一侧，并配置成将所述第一丝杠510以及所述第一螺母520盖在所述第一盖空间，所述第一盖空间具有第一开口，所述滤膜托300的一侧通过所述第一开口进入所述第一盖空间以与所述第一螺母520连接。第二丝杠盖620限定出第二盖空间，所述第二丝杠盖620设置于所述上壳板140的上方的另一侧，并配置成将所述第二丝杠550以及所述第二螺母560盖在所述第二盖空间，所述第二盖空间具有第二开口，所述滤膜托300的另一侧通过所述第二开口进入所述第二盖空间以与所述第二螺母560连接。

第一丝杆盖以及第二丝杠盖620的设置可以为第一丝杠510以及第二丝杠550提供保护，避免被气溶胶以及洗脱液溅射污染破坏。

所述震动膜120的中部开设有膜孔，所述采洗一体机还包括连接件710，位于所述第二子空间，且与所述震动膜120下方连接，所述连接件710开设有连接件710通道，所述连接件710通道与所述膜孔连接；所述洗脱泵400通过所述连接件710通道以及所述膜孔在所述震动膜120以及所述采样滤膜间泵入洗脱液，且所述洗脱泵400还配置成将吸收所述气溶胶粒子后的所述洗脱液通过所述连接件710通道以及所述膜孔泵至样品瓶。

由此，这种中部的膜孔的设置便于实现洗脱液均匀覆盖采样滤膜，并且便于洗脱液的回收，提升回收的效率。

气溶胶采洗一体机10还可以包括连杆720、凸轮730以及震动电机740。

连杆720设置于所述第二子空间，所述连杆720的一端与所述连接件710连接；凸轮730设置于所述第二子空间，与所述连杆720的另一端连接；震动电机740设置于所述第二子空间，所述震动电机740与所述凸轮730连接，以在所述震动电机740转动时所述凸轮730带动所述连杆720移动，从而所述震动膜120进行上下震动。

气溶胶采洗一体机10还可以包括托盖800，托盖800与所述滤膜托300可拆卸地连接，所述托盖800与所述滤膜托300共同限定出所述采样滤膜的安装空间。托盖800的设置保证采样滤膜安装时的稳定性。

气溶胶采洗一体机10还包括盖板900，盖板900可拆卸地设置于所述震动膜120的上方，且所述盖板900与所述震动膜120间设置有空隙，所述空隙在所述滤膜托300处于所述洗脱状态时容纳所述滤膜托300。盖板900的设置可以避免洗脱时有过多的气溶胶与洗脱液或滤膜接触，保证结果的准确性。

本实施例还提供了一种无人运输设备，包括机身以及上述任一所述的气溶胶采洗一体机10，所述气溶胶采洗一体机10搭载于所述机身。其中，无人运输设备的机身可以为无人机的机身或无人车的机身。

本实施例提供的这种气溶胶采洗一体机10及无人运输设备特别适合对人体有害的气溶胶的现场采样。无论是新冠疫情的爆发地点，还是对日常生活中未知地点的气溶胶采样，为了增加对实验人员的防护，很多人为不能亲自到现场进行采样，洗脱等操作的场合，就需要用到一种能够全自动采样加洗脱的仪器，本实施例提供的这种气溶胶采洗一体机10及无人运输设备就填补了国内外自动采样洗脱的空白。

本实施例的气溶胶采洗一体机10工作时，先将采样滤膜放在滤膜托300上，然后盖上托盖800（可以与滤膜托300可拆卸连接，托盖800可以做为易耗件，方便拆卸），启动开关后，气溶胶采洗一体机10开始自动运行，滤膜托300处于采样状态，风机200运行，开始采样，采样完成后，驱动电机530工作，在第一带轮540以及第二带轮570的作用下，第一丝杠510以及第二丝杠550开始同步带动滤膜托300移动，至滤膜托300处于洗脱状态，洗脱泵400（可以为蠕动泵）将洗脱液泵到震动膜120与采样滤膜之间，震动电机740开始工作，高频率的震动使洗脱液快速的上下穿过采样滤膜，将滤膜上的菌等物质清洗到洗脱液中，洗脱完成后，蠕动泵启动，将溶有菌的洗脱液抽回到样品瓶中，完成自动采样加洗脱。

可以理解地，气溶胶采洗一体机10的整体重量可以小于2kg，体积可以为203mm*120mm*129mm，便于集成到无人机、无人车等进行危险地点的采样工作，整机可以集成有运行状态检测反馈，将滤膜装卡完毕后，整机可以自动运行采样、洗脱等工作，最后将溶有菌的洗脱液存储在样品瓶中。

本实施例提供的这种气溶胶采洗一体机10体积小，重量轻，自动化程度高，便于集成到无人车，无人机上等，且其结构简单，可靠性高，便于维护，可以全自动运行，可实现无人化操作，震动膜120可以为橡胶震动膜120，洗脱部分可用过氧化氢自动消毒，整机可实现闭环反馈，进行运行状态检测。

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 (9)

1.一种气溶胶采洗一体机，其包括：

壳体，所述壳体限定出容纳空间，所述容纳空间具有进风孔、出风孔以及安装孔，所述安装孔处安装有震动膜；

风机，设置于所述容纳空间，且所述风机的进风口与所述进风孔对应，所述风机的出风口与所述出风孔对应；

滤膜托，可移动地设置于所述容纳空间外，所述滤膜托用于安装采样滤膜，所述滤膜托配置成通过移动具有位于所述进风孔处的采样状态，以及位于所述震动膜处的洗脱状态，所述滤膜托处于所述采样状态时，气溶胶在所述风机的作用下由所述进风孔穿过所述采样滤膜后由所述出风孔排出所述容纳空间，以使所述采样滤膜采集所述气溶胶中的气溶胶粒子；

洗脱泵，配置成在所述滤膜托处于洗脱状态时，在所述震动膜以及所述采样滤膜间泵入洗脱液，所述洗脱液在所述震动膜的震动下吸收所述气溶胶粒子；

所述壳体包括：下壳体，限定出具有壳体开口的所述容纳空间，所述下壳体开设有所述出风孔；上壳板，设置于所述下壳体上方，且所述上壳板位于所述壳体开口处，所述上壳板开设有所述进风孔以及所述安装孔；分隔板，设置于所述容纳空间，以将所述容纳空间分隔为第一子空间以及第二子空间，所述第一子空间具有所述进风孔以及所述出风孔，所述第二子空间具有所述安装孔，且所述风机位于所述第一子空间。

2.根据权利要求1所述的气溶胶采洗一体机，其中，还包括：

第一丝杠，设置于所述上壳板上方的一侧，所述第一丝杠上可转动地设置有第一螺母，所述第一螺母与所述滤膜托的一侧固定连接；

驱动电机，设置于所述第二子空间，所述驱动电机与所述第一丝杠连接，且所述驱动电机配置成驱动所述第一丝杠转动，从而通过所述第一螺母带动所述滤膜托移动，以使所述滤膜托处于所述采样状态或所述洗脱状态。

3.根据权利要求2所述的气溶胶采洗一体机，其中，所述第一丝杠固定有第一带轮，且所述气溶胶采洗一体机还包括：

第二丝杠，设置于所述上壳板上方的另一侧，所述第二丝杠上可转动地设置有第二螺母，所述第二螺母与所述滤膜托的另一侧固定连接，所述第二丝杠固定有第二带轮，所述第一带轮与所述第二带轮通过同步带连接，所述第一丝杠的转动通过所述第一带轮、所述同步带以及所述第二带轮传递至所述第二丝杠。

4.根据权利要求3所述的气溶胶采洗一体机，其中，还包括：

第一丝杠盖，限定出第一盖空间，所述第一丝杠盖设置于所述上壳板的上方的一侧，并配置成将所述第一丝杠以及所述第一螺母盖在所述第一盖空间，所述第一盖空间具有第一开口，所述滤膜托的一侧通过所述第一开口进入所述第一盖空间以与所述第一螺母连接；

第二丝杠盖，限定出第二盖空间，所述第二丝杠盖设置于所述上壳板的上方的另一侧，并配置成将所述第二丝杠以及所述第二螺母盖在所述第二盖空间，所述第二盖空间具有第二开口，所述滤膜托的另一侧通过所述第二开口进入所述第二盖空间以与所述第二螺母连接。

5.根据权利要求1所述的气溶胶采洗一体机，其中，所述震动膜的中部开设有膜孔，所述采洗一体机还包括：

连接件，位于所述第二子空间，且与所述震动膜下方连接，所述连接件开设有连接件通道，所述连接件通道与所述膜孔连接；

所述洗脱泵通过所述连接件通道以及所述膜孔在所述震动膜以及所述采样滤膜间泵入洗脱液，且所述洗脱泵还配置成将吸收所述气溶胶粒子后的所述洗脱液通过所述连接件通道以及所述膜孔泵至样品瓶。

6.根据权利要求5所述的气溶胶采洗一体机，其中，还包括：

连杆，设置于所述第二子空间，所述连杆的一端与所述连接件连接；

凸轮，设置于所述第二子空间，与所述连杆的另一端连接；

震动电机，设置于所述第二子空间，所述震动电机与所述凸轮连接，以在所述震动电机转动时所述凸轮带动所述连杆移动，从而所述震动膜进行上下震动。

7.根据权利要求1所述的气溶胶采洗一体机，其中，还包括：

托盖，与所述滤膜托可拆卸地连接，所述托盖与所述滤膜托共同限定出所述采样滤膜的安装空间。

8.根据权利要求1所述的气溶胶采洗一体机，其中，还包括：

盖板，可拆卸地设置于所述震动膜的上方，且所述盖板与所述震动膜间设置有空隙，所述空隙在所述滤膜托处于所述洗脱状态时容纳所述滤膜托。

9.一种无人运输设备，其中，包括：

机身；

根据权利要求1至8中任一项所述的气溶胶采洗一体机，所述气溶胶采洗一体机搭载于所述机身。

Images