CN214539518U - 一种口罩灭活效率检测的预处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种口罩灭活效率检测的预处理装置，包括气雾室，所述气雾室的进口通过管道与雾化器的出口连接，所述气雾室的内部设有放样台，所述放样台位于所述气雾室的进口和所述气雾室的出口之间，所述气雾室的出口通过管道与呼吸模拟装置连接。本实用新型结构简单、操作简便、安全可靠，采用雾化器将病毒悬液制备成气溶胶颗粒，将口罩放置于放样台上，使口罩覆盖放样口，采用环形夹具将口罩固定在放样口处，利用弹性气囊模拟人体呼吸，代替真人模拟佩戴口罩时的状态，使气溶胶颗粒与口罩内层充分接触，确保口罩负载病毒，将负载病毒后的口罩取出，检测口罩的灭活效率，在安全的基础上保证测试结果的真实性。
Description
技术领域
本实用新型涉及病毒防护技术领域，尤其是涉及一种口罩灭活效率检测的预处理装置。
背景技术
目前，由病毒引起的呼吸系统疾病受到全世界普遍关注，此类疾病的传播途径、治疗方法和防护手段也成为各国竞相研究的热点，其中如何有效阻断病毒传播路径是预防和控制呼吸道传染病的关键，通常人们使用医用口罩将口鼻与外界风险环境进行隔离。然而，普通医用口罩靠多层具有极小孔隙的滤料将细菌和病毒吸附、过滤，虽然能够大大降低感染风险，但并不能保证对细菌或病毒100％的滤除，尤其是医护人员在高风险环境下长时间的暴露积累，健康安全存在巨大隐患。因此，既能发挥物理屏障作用，又添加了杀菌抗病毒成分的病毒灭活口罩应运而生，在市场上大量出现。病毒灭活口罩通过工艺改良，在生产口罩的原材料上加载具有病毒灭活作用的化学物质，如氧化铜、纳米银、石墨烯和季铵盐等，从而实现对病毒的物理、化学双重防护。
然而，国内外至今还没有任何对口罩灭活效率检测的装置和方法，给病毒灭活专用防护口罩的研发创新和质量监管带来困难。口罩灭活效率检测前需对口罩进行预处理，即口罩与病毒充分接触，使口罩负载病毒后，再进行灭活效率的检测。为保证试验结果真实有效，口罩最佳预处理条件是人的正常佩戴使用，但本检测项目具有生物危害风险，全过程须严格执行生物安全防护措施，采用受试者进行测试不具可行性，因此亟需一种能够模拟人体呼吸、替代真人受试的口罩预处理装置，使口罩在模拟真实环境条件下充分接触病毒，进而对其灭活效率进行检测。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种口罩灭活效率检测的预处理装置，实现对口罩灭活效率检测前的预处理，模拟人体的呼吸效果，使口罩与气溶胶颗粒充分接触，制备出充分负载病毒的口罩样品，具有结构简单、操作简便、安全可靠等优点。
本实用新型提供一种口罩灭活效率检测的预处理装置，包括气雾室，所述气雾室的进口通过管道与雾化器的出口连接，所述气雾室的内部设有放样台，所述放样台位于所述气雾室的进口和所述气雾室的出口之间，所述气雾室的出口通过管道与呼吸模拟装置连接。
进一步地，所述雾化器的雾化量为2-10mL/min。采用雾化器将制备好的病毒悬液雾化成直径为1-5μm的气溶胶颗粒，将气溶胶颗粒通过管道输送到气雾室中，在气雾室的内部与口罩充分接触，使口罩负载病毒。
进一步地，所述放样台上设有放样口，所述放样台与所述气雾室的内壁密封连接。放样台与气雾室的内壁密封连接，使气溶胶颗粒与口罩充分接触，避免气溶胶颗粒外泄，保障人们的安全。
进一步地，所述放样口为椭圆形。
进一步地，所述放样台上设有环形夹具，所述环形夹具为椭圆形。使用时，将口罩放置于放样台上，使口罩覆盖放样口，采用环形夹具将口罩固定在放样口处。
进一步地，所述呼吸模拟装置包括弹性气囊。弹性气囊的容积为1000mL。
进一步地，所述呼吸模拟装置还包括气缸，所述弹性气囊的顶部设有挤压板，所述气缸的活塞杆与所述挤压板连接，所述气缸通过电磁阀与时间继电器连接。可采用手动或气缸电动挤压弹性气囊，使弹性气囊内部的气体排出，压力消失后，弹性气囊自动吸气膨胀，模拟人体呼吸，代替真人模拟佩戴口罩时的状态，在安全的基础上保证测试结果的真实性。
进一步地，所述弹性气囊的排气量为300-700mL/次，所述弹性气囊的挤压频率为10-30次/min。通过控制挤压弹性气囊的程度，进而控制弹性气囊的排气量和挤压频率，模拟人体的呼吸，使气溶胶颗粒与口罩充分接触，操作简便。
进一步地，所述气雾室的底部设有废液收集盒。采用直径为30cm的透明圆柱箱体作为气雾室，用于模拟大气环境，使气溶胶颗粒可以在气雾室的内部与口罩充分接触，通过废液收集盒收集气溶胶凝结后形成的液滴，防止气溶胶颗粒外泄，保证人们的安全，废液收集盒直接拧在气雾室的底部，方便拆卸。
进一步地，所述放样台上放置口罩，所述口罩的外表面朝向所述气雾室的进口，所述口罩的内表面朝向所述气雾室的出口。利用弹性气囊模拟人体的呼吸使气溶胶颗粒与口罩内层充分接触，安全可靠。
实用新型的有益效果
1.本实用新型能够实现口罩灭活效率检测前的预处理，通过模拟人体的呼吸效果，制备出充分负载病毒的口罩样品，使制备得到的口罩样品的检测效果更加准确，结构简单、操作简便、安全可靠。
2.本实用新型采用雾化器将病毒悬液制备成气溶胶颗粒，使气溶胶颗粒在气雾室的内部与口罩充分接触，使口罩负载病毒，同时在气雾室的底部设有废液收集盒，用于收集气溶胶凝结后形成的液滴，避免气溶胶颗粒外泄，保障人们的安全。
3.本实用新型采用弹性气囊代替真人佩戴口罩，可采用手动或气缸电动控制弹性气囊的排气和吸气，并通过控制挤压弹性气囊的程度，来实现对弹性气囊排气量和挤压频率的控制，操作简便，能够准确模拟人体呼吸，使气溶胶颗粒与口罩内层充分接触，在安全的基础上保证测试结果的真实性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例的结构示意图；
图2是本实用新型实施例工作时的结构示意图；
附图标记说明：
图中：1-雾化器、2-气雾室、3-放样台、4-废液收集盒、5-电磁阀、6-时间继电器、7-活塞杆、8-气缸、9-挤压板、10-弹性气囊、11-环形夹具、12-放样口、13-口罩。
具体实施方式
下面将结合实施例对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例1
如图1至图2所示：
一种口罩灭活效率检测的预处理装置，包括气雾室2，气雾室2的进口通过管道与雾化器1的出口连接，雾化器1将病毒悬液制备成直径为1-5μm的气溶胶颗粒，雾化量为2-10mL/min，将气溶胶颗粒通过管道输送到气雾室2中，气雾室2是直径为30cm的透明圆柱箱体，用于模拟大气环境，内部设有放样台3，用于放置口罩13，放样台3位于气雾室2的进口和出口之间靠近出口的位置，气雾室2的底部设有废液收集盒4，用于收集气溶胶凝结后形成的液滴，废液收集盒4直接拧在气雾室2的底部，能够随时拆卸，方便处理收集的液滴。
放样台3与气雾室2的内壁密封连接，使气溶胶颗粒与口罩13充分接触，同时避免气溶胶颗粒外泄，放样台3上设有环形夹具11和放样口12，放样台3与环形夹具11铰接，环形夹具11和放样口12均为椭圆形，放样口12的长轴为10cm，短轴为8cm；使用时，将口罩13放置于放样台3上，使口罩13覆盖放样口12，采用环形夹具11将口罩13固定在放样口12处，口罩13的外表面朝向气雾室2的进口，口罩13的内表面朝向气雾室2的出口，气溶胶颗粒从气雾室2的进口处进入，在气雾室2的内部与口罩13外表面充分接触，采用呼吸模拟装置模拟人体呼吸作用，使气溶胶颗粒与口罩13充分接触。
呼吸模拟装置包括气缸8和弹性气囊10，弹性气囊10的容积为1000mL，弹性气囊10的顶部设有挤压板9，气缸8的活塞杆7与挤压板9连接，气缸8通过电磁阀5与时间继电器6连接，采用时间继电器6定时控制电磁阀5的开启或关闭，从而控制气缸8的开启或关闭，并通过控制挤压板9挤压弹性气囊10的程度，使弹性气囊10的排气量为300-700mL/次，挤压频率为10-30次/min，弹性气囊10的出口通过管道与气雾室2的出口连接。
工作时，将口罩13放置于放样台3，使口罩13覆盖放样口12，采用环形夹具11将口罩13固定在放样口12处，口罩13外表面朝向气雾室2的进口，口罩13内表面朝向气雾室2的出口，采用雾化器1将病毒悬液制备成直径为1-5μm的气溶胶颗粒，雾化量为2-10mL/min，将气溶胶颗粒通过管道输送到气雾室2中，与口罩13外表面充分接触，采用呼吸模拟装置模拟人体呼吸作用，使气溶胶颗粒与口罩13充分接触10-30min，使口罩13负载病毒，将已负载病毒的口罩13取出，检测口罩13对病毒的灭活作用并计算灭活效率。
试验必须是在生物安全二级实验室(BSL-2)或大于二级的实验室中进行，将所述口罩灭活效率检测的预处理装置置于生物安全柜中进行试验。
模拟人体呼气：首先，将弹性气囊10固定在台面上，弹性气囊10的容积为1000mL，设置时间继电器6的运行次数，确保弹性气囊10的挤压频率为20次/min，启动时间继电器6，时间继电器6控制电磁阀5启动，电磁阀5推动气缸8，气缸8的活塞杆7伸出，通过挤压板9挤压弹性气囊10，使弹性气囊10内部的气体排出，排气量为500mL/次。
模拟人体吸气：时间继电器6的运行时间结束后，时间继电器6关闭，同时控制电磁阀5关闭，气缸8的活塞杆7收缩，弹性气囊10上方的压力消失，弹性气囊10自动吸气膨胀。
实施例2
本实施例与实施例1的结构基本相同，唯一不同之处在于：呼吸模拟装置为弹性气囊10，不包括气缸8、电磁阀5、挤压板9和时间继电器6，通过手动挤压弹性气囊10实现弹性气囊10的排气和吸气。
采用本实用新型的技术方案，结构简单、操作简便、安全可靠，采用雾化器将病毒悬液制备成气溶胶颗粒，将口罩置于气雾室，利用弹性气囊模拟人体呼吸作用，代替真人佩戴口罩，使气溶胶颗粒与口罩内层充分接触，在安全的基础上保证测试结果的真实性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种口罩灭活效率检测的预处理装置，其特征在于：包括气雾室，所述气雾室的进口通过管道与雾化器的出口连接，所述气雾室的内部设有放样台，所述放样台位于所述气雾室的进口和所述气雾室的出口之间，所述气雾室的出口通过管道与呼吸模拟装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种口罩灭活效率检测的预处理装置，其特征在于：所述雾化器的雾化量为2-10mL/min。
3.根据权利要求1所述的一种口罩灭活效率检测的预处理装置，其特征在于：所述放样台上设有放样口，所述放样台与所述气雾室的内壁密封连接。
4.根据权利要求3所述的一种口罩灭活效率检测的预处理装置，其特征在于：所述放样口为椭圆形。
5.根据权利要求4所述的一种口罩灭活效率检测的预处理装置，其特征在于：所述放样台上设有环形夹具，所述环形夹具为椭圆形。
6.根据权利要求1所述的一种口罩灭活效率检测的预处理装置，其特征在于：所述呼吸模拟装置包括弹性气囊。
7.根据权利要求6所述的一种口罩灭活效率检测的预处理装置，其特征在于：所述呼吸模拟装置还包括气缸，所述弹性气囊的顶部设有挤压板，所述气缸的活塞杆与所述挤压板连接，所述气缸通过电磁阀与时间继电器连接。
8.根据权利要求6所述的一种口罩灭活效率检测的预处理装置，其特征在于：所述弹性气囊的排气量为300-700mL/次，所述弹性气囊的挤压频率为10-30次/min。
9.根据权利要求1所述的一种口罩灭活效率检测的预处理装置，其特征在于：所述气雾室的底部设有废液收集盒。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种口罩灭活效率检测的预处理装置，其特征在于：所述放样台上放置口罩，所述口罩的外表面朝向所述气雾室的进口，所述口罩的内表面朝向所述气雾室的出口。
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